平衡／非平衡プラズマの併用による超音速流中での着火・燃焼促進

使用平衡/非平衡等离子体的组合促进超音速流中的点火和燃烧

基本信息

批准号：
23360375
负责人：
滝田謙一
金额：
$ 11.81万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011-04-01 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23360375/
关键词：
燃焼流体プラズマ着火スクラムジェット DBD

项目摘要

本研究は，平衡（熱）プラズマと非平衡（低温）プラズマの併用により極めてエネルギ効率の高い着火・燃焼促進技術の新規開発を目的とする。平成24年度は　①平衡／非平衡プラズマを併用した着火システムによる着火・燃焼実験，②プラズマ及び火炎の光学計測，③プラズマ反応のモデリング，④３次元燃焼解析コードを用いたプラズマ着火の数値シミュレーション　の実施を計画し，以下の成果を得た。①については，プラズマジェット（PJ)トーチと誘電体バリア放電（DBD）を併用した着火システムを用いて，水素及び炭化水素を燃料とする着火・燃焼実験を行った。その結果，水素燃料についてはDBD装置の併用による着火促進効果が見られた。しかしスクラムジェットの代表的な炭化水素燃料であるエチレンに対しては，目立った着火促進効果を捉えることができなかった。②については今年度は実施しなかった。③については，空気中でDBD装置を作動させた場合に，多く生成されることが知られているオゾンを燃焼機構に加えて着火遅れ時間の解析を行い，上記①で観測されたエチレン燃料に対してDBD装置を併用しても着火促進効果がほとんど見られない原因を探った。④については水素燃料について，DBD装置の作動を模擬するオゾン添加を行う領域とオゾン添加濃度を変化させた計算を行った。その結果，断面全域に平均的にオゾンを加えた場合と同等の着火促進効果を，噴射孔側の壁面付近に集中的にオゾンを供給することができ，より効率的にオゾンの着火促進効果を得られることを見出した。

这项研究旨在发展由于平衡（热）血浆（热）血浆（热）等离子体和非平衡（低温）等离子体的平衡（热）等离子体（热温度）等离子体的组合，开发了非常高能量的点火和燃烧促进技术。在2012年，（1）使用平衡 /非平衡等离子体的火灾和燃烧实验，（2）血浆和火焰的光学测量，（3）等离子体反应的建模，（4）使用数值使用等离子体点火的数值模拟的实施3D燃烧分析代码是以下结果。至于（1），使用氢和碳氢化合物作为燃料进行点火和燃烧实验，使用燃烧系统使用等离子体射流（PJ）火炬和介电屏障排放（DBD）进行。结果，使用氢燃料通过使用DBD设备来促进点火促进。但是，乙烯是一种典型的Scrum Jet的碳氢化合物燃料，无法捕获明显的火力促进效应。 ②今年没有实施。关于（3），当DBD设备在空气中运行时，臭氧更加生成，另一方面是在上面观察到的乙烯燃料的。发现设备几乎没有点火促进效应。关于④，计算氢燃料的计算，其中臭氧的臭氧添加浓度增加了DBD设备的运行，并且更改了臭氧添加剂浓度。结果，与臭氧添加到整个横截面中时相同的颜料促进效果，在注入孔侧的壁附近提供了强烈的效果，而臭氧促进效应更有效。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

超音速流におけるプラズマジェットによる着火過程の分光計測

超音速流中等离子射流点火过程的光谱测量

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
国富誠一;松原慶典;滝田謙一;升谷五郎
通讯作者：
升谷五郎

メタンを作動ガスに含むプラズマジェットによる着火の数値解析

以甲烷为工作气体的等离子射流点火的数值分析

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
車田健太郎;渡部潤也;滝田謙一;升谷五郎
通讯作者：
升谷五郎

Three-dimensional analysis with detailed chemical kinetics on plasma ignition in a supersonic flow

超音速流中等离子体点火的详细化学动力学三维分析

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
Mizuno T;Takewa Y;Sumikura H;Ohnuma K;Moriwaki T;Yamanami M;Oie T;Tatsumi E;Uechi M;Nakayama Y;Seiichi Kunitomi; Junya Watanabe; Kenichi Takita; Goro Masuya
通讯作者：
Seiichi Kunitomi; Junya Watanabe; Kenichi Takita; Goro Masuya

着火装置、および着火方法

点火装置及点火方法