パルス・デトネーション・エンジン内不均一濃度場におけるデトネーション伝播挙動

脉冲爆震发动机非均匀浓度场中的爆震传播行为

• 批准号: 14750721
• 负责人: 石井 一洋
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750721/
• 关键词: デトネーション; デフラグレーション; パルス・デトネーション・エンジン; DDT; 衝撃波; 濃度勾配

デトネーション伝播方向と垂直に濃度勾配を有する拡散濃度場において,デトネーション生成および伝播について実験的に調べた。デトネーション管上部に導入した混合気に対して,下方より希釈気体を拡散させることにより,濃度勾配を有する混合気を作成した。以下に得られた結果を記す。1.濃度勾配計測前年度に実施した濃度勾配計測では使用した干渉フィルタの大きさに制限があったため,本年度は観測窓径より大きい干渉フィルタを用いて再度計測を行った.さらに流動の影響を避けるために金属製メッシュを通して気体を拡散させた.その結果,水素一酸素量論混合気に酸素を拡散させた場合は,時間とともに酸素濃度は単調に増加し,約40秒以降はほぼ均一な濃度分布となった.一方,窒素を拡散させた場合は,60秒までの計測範囲で濃度分布は単調に変化はしているものの,定常状態には至らないことがわかった。2.デトネーション伝播挙動水素一酸素混合気ではセルサイズは当量比約0.7で最小となることから,酸素を拡散させた場合のすす膜上のセルサイズには特徴的なことはみられなかった.しかしながら窒素を拡散させた場合はセルの形状が平行四辺形に近くなり,混合気側から伝播する三重点の軌跡が水平線と成す角度は,希釈側からの角度と比較して大きく,とくに前者が局所混合気濃度に依存することがわかった.

在扩散浓度场中对具有浓度梯度垂直于爆炸传播方向进行实验研究。通过将稀释的气体从下面稀释的混合物相对于引入爆炸管顶部的混合物来产生具有浓度梯度的混合物。获得的结果如下所示。 1。在上一年进行的浓度梯度测量中的浓度梯度测量，对所使用的干扰过滤器的大小有一个限制，因此，今年，使用大于观察窗口直径的干扰过滤器再次进行测量。此外，为了避免流动的影响，气体通过金属网格扩散。结果，当氧气被扩散到氢 - 氧剂量混合物中时，氧气浓度随着时间的流逝而单调地增加，大约40秒后发现，发现浓度分布在最高60秒的测量范围内单调变化，但没有达到稳态。 2。在氢氧混合物中的爆炸繁殖行为，细胞大小最小，等效比约为0.7，因此当氧气扩散时，烟灰膜上没有细胞大小的独特特征。然而，当氮被扩散时，细胞的形状变得更接近平行四边形，而从空气燃料混合物侧传播的三重点的角度比水平线大于稀释侧，尤其是前者尤其取决于局部空气燃料混合物的浓度。

项目成果

M.Kojima, K.Ishii, T.Tsuboi: "Propagation Behavior of Detonation Waves in Hydrogen-Oxygen Mixtures with Concentration Gradient"19th International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems, Late Breaking and Work in Progress Poster Sess

M.Kojima、K.Ishii、T.Tsuboi：“Propagation Betonation Waves in Hydrogen-Oxygen Mixture with Concentration Gradient”19th International Colloquium on the Dynamics of Explosion and Reactive Systems, Late Breaking and Work in Progress Poster Sess

小島, 石井, 坪井: "濃度勾配を有する混合気中におけるデトネーション伝播挙動"平成15年度衝撃波シンポジウム講演論文集. 527-528 (2003)

Kojima、Ishii、Tsuboi：“具有浓度梯度的混合物中的爆炸传播行为”2003 年冲击波研讨会论文集 527-528 (2003)。

西江, 石井, 坪井: "濃度勾配を有する水素-酸素混合気中におけるデトネーション伝播"平成14年度衝撃波シンポジウム講演論文集. 401-404 (2003)

Nishie、Ishii、Tsuboi：“具有浓度梯度的氢氧混合物中的爆炸传播”2002 年冲击波研讨会论文集 401-404 (2003)。

K.Ishii, M.Kojima: "Propagation of Detonation in Mixtures with Concentration Gradients"International Colloquium on Application of Detonation for Propulsion. (発表予定).

K.Ishii，M.Kojima：“具有浓度梯度的混合物中爆炸的传播”国际推进爆炸应用研讨会（待提交）。

K.Ishii, T.Tanaka, K.Ami: "Development of A New Detonator Using Multiple Tubes for Pulse Detonation Engines"AIAA2002-5168. (2002)

K.Ishii、T.Tanaka、K.Ami：“使用多管脉冲爆震发动机开发新型雷管”AIAA2002-5168。