JAXA:ロケットエンジンの燃焼振動メカニズム:発生原因を解明(動画):
JAXA: Rocket combustion vibration mechanism: Elucidation of the cause:
JAXA:火箭发动机燃烧振动机理:原因阐明
JAXA
東京理科大学8月2日
複雑系科学の基礎理論に基づき、
数理解析法を用いて、
「ロケットエンジンの燃焼振動の形成と保持メカニズム」を解明した。
ロケットエンジンの燃焼振動メカニズム:
「Physics of Fluids」
詳細は、米物理学協会が刊行する流体物理学を扱った学術誌「Physics of Fluids」に掲載された。「Physics World」
英物理学会が刊行する物理学全般と関連する分野を扱う「Physics World」にも掲載された。予兆検知法の技術開発:
大きな振幅の圧力振動を伴う「燃焼振動」は
- ロケットエンジンだけでなく、
- 航空エンジンや、
- 発電用ガスタービンエンジンなどでも、
発生することが知られている。
- エンジンの破損や短命化を引き起こしてしまう。
- その形成と保持メカニズムの解明や、
- 予兆検知法の技術開発が求められている。
複雑ネットワークに基づく数理解析:
シミュレーションデータ:
2016年に、JAXA 航空技術部門 数値解析技術研究ユニットがシミュレーションを実施。
ロケットエンジンモデル燃焼器内における燃焼振動のデータを活用した。
今回の研究:
情報理論、記号力学と「複雑ネットワーク」に基づく数理解析法を導入した。
燃料と酸化剤の発熱率変動:
今回のロケットエンジン分析は、燃料と酸化剤インジェクターの速度変動と燃焼室内の発熱率変動だという。
それらを対象に移動エントロピーを見積もることで、両者の因果性を調べた。
今回の研究成果:
ロケットエンジン内で発生する燃焼振動メカニズムの理解に寄与する成果である。
今後のロケットエンジン燃焼器開発に貢献することが期待される。
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