JP2017142044A

JP2017142044A - Rotation detonation combustor

Info

Publication number: JP2017142044A
Application number: JP2016025309A
Authority: JP
Inventors: 篤史黒▲柳▼; Atsushi Kuroyanagi; 徹也鴨志田; Tetsuya Kamoshita; 森合　秀樹; Hideki Moriai; 秀樹森合
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2016-02-12
Filing date: 2016-02-12
Publication date: 2017-08-17

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress temperature rise at a combustor wall part, in a rotation detonation combustor in which annular flow passages are arranged in a multi-layer manner.SOLUTION: A rotation detonation combustor includes: a shaft core part 20; a first annular flow passage 30 arranged on the outer peripheral side of the shaft core part 20; an annular first wall part 40 arranged on an outer peripheral side of the annular flow passage 30; a second annular flow passage 50 arranged on an outer peripheral side of the first wall part 40; a second wall part 60 arranged on an outer peripheral side of the second annular flow passage 50; a first fuel supply port 36 configured to supply fuel into the first annular flow passage; and a second fuel supply port 56 configured to supply fuel into the second annular flow passage. The first fuel supply port 36 is located on a first direction side with respect to the second fuel supply port 56, or on a second direction side opposite to the first direction with respect to the second fuel supply port 56.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、回転デトネーション燃焼器に関する。 The present invention relates to a rotary detonation combustor.

回転デトネーションエンジン（ＲＤＥ）が知られている。回転デトネーションエンジンでは、デトネーション波が環状の流路を周方向に回転しながら伝播することにより、燃料が燃焼される。燃料の燃焼により得られた燃焼ガスを排出ことによりエンジン出力が得られる。デトネーション波により燃焼した燃焼ガスの温度は、非常に高温である。このため、回転デトネーションエンジン（回転デトネーション燃焼器）の壁面は、燃焼ガスからの熱伝達により高温となる。 A rotary detonation engine (RDE) is known. In a rotary detonation engine, a detonation wave propagates while rotating in an annular flow path in the circumferential direction, whereby fuel is combusted. The engine output is obtained by discharging the combustion gas obtained by the combustion of the fuel. The temperature of the combustion gas burned by the detonation wave is very high. For this reason, the wall surface of a rotation detonation engine (rotation detonation combustor) becomes high temperature by the heat transfer from combustion gas.

関連する技術として、非特許文献１（「Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓｏｆｒｏｔａｔｉｎｇｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｓ」）には、回転デトネーションの基本について開示されている。非特許文献１には、回転デトネーションエンジンの流れ場の概要図（図１を参照）と、円筒状の流れ場を２次元的に模式化した図（図２を参照）とが記載されている。非特許文献１には、デトネーション波（回転デトネーションフロント）が、同軸の２つの円筒間の環状流路（ｔｏｒｏｉｄａｌｃｈａｎｎｅｌ）中をアジマス方向に回転すること、可燃ガスがエンジンの一端（ｈｅａｄｅｎｄ）から軸方向に注入され、燃焼ガスが下流の出口から放出されることが記載されている。なお、図２を参照すると、デトネーション波（回転デトネーションフロント）の前方には可燃ガス層が存在し、デトネーション波（回転デトネーションフロント）の後方には燃焼ガス層が存在することが把握される。 As a related technique, Non-Patent Document 1 (“Fundamentals of rotating detonations”) discloses the basics of rotational detonation. Non-Patent Document 1 describes a schematic diagram (see FIG. 1) of a flow field of a rotary detonation engine and a diagram (see FIG. 2) that schematically illustrates a cylindrical flow field in two dimensions. . Non-Patent Document 1 discloses that a detonation wave (rotational detonation front) rotates in an azimuth direction in an annular channel between two coaxial cylinders, and combustible gas flows from one end (head end) of the engine. It is described that it is injected axially and the combustion gas is released from a downstream outlet. Referring to FIG. 2, it can be understood that a combustible gas layer exists in front of the detonation wave (rotational detonation front) and a combustion gas layer exists in the rear of the detonation wave (rotational detonation front).

また、特許文献１（特表２０１４−５１７１９４号公報）には、デトネーションチャンバーを備えるターボ機関が開示されている。特許文献１には、複数のデトネーションチャンバーを同心状に配置することが記載されている。 Patent Document 1 (Japanese Patent Publication No. 2014-517194) discloses a turbo engine including a detonation chamber. Patent Document 1 describes that a plurality of detonation chambers are arranged concentrically.

また、特許文献２（特開２００６−９７６４号公報）には、デトネーションエンジンが開示されている。特許文献２に記載のデトネーションエンジンは、旋回流発生手段と、リング状のデトネーションチャンバーと、デトネーション波によって生じる高温高圧の燃焼ガスを噴出するノズルとを備える。 Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-9764) discloses a detonation engine. The detonation engine described in Patent Document 2 includes swirl flow generating means, a ring-shaped detonation chamber, and a nozzle that ejects high-temperature and high-pressure combustion gas generated by a detonation wave.

特表２０１４−５１７１９４号公報Special table 2014-517194 gazette 特開２００６−９７６４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-9764

ＭａｎａｂｕＨｉｓｈｉｄａ，外２名，「Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓｏｆｒｏｔａｔｉｎｇｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｓ」，ＳｈｏｃｋＷａｖｅｓ，２００９年４月，Ｖｏｌ．１９，ｉｓｓｕｅ１，ｐｐ．１−１０Manabu Hisida, two others, “Fundamentals of rotating decisions”, Shock Waves, April 2009, Vol. 19, issue 1, pp. 1-10

本発明の目的は、環状流路が多重に配置された回転デトネーション燃焼器において、燃焼器壁部の温度上昇を抑制することにある。 An object of the present invention is to suppress a temperature rise of a combustor wall portion in a rotary detonation combustor in which annular flow paths are arranged in multiple.

この発明のこれらの目的とそれ以外の目的と利益とは以下の説明と添付図面とによって容易に確認することができる。 These objects and other objects and benefits of the present invention can be easily confirmed by the following description and the accompanying drawings.

以下に、発明を実施するための形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態との対応関係の一例を示すために、参考として、括弧付きで付加されたものである。よって、括弧付きの記載により、特許請求の範囲は、限定的に解釈されるべきではない。 Hereinafter, means for solving the problem will be described using the numbers and symbols used in the embodiments for carrying out the invention. These numbers and symbols are added with parentheses for reference in order to show an example of the correspondence between the description of the claims and the mode for carrying out the invention. Accordingly, the claims should not be construed as limiting due to the bracketed description.

いくつかの実施形態における回転デトネーション燃焼器は、軸心部（２０）と、軸心部（２０）の外周側に配置され、第１酸化剤導入部（３２）と第１燃焼ガス放出部（３４）とを備える第１環状流路（３０）と、前記第１環状流路（３０）の外周側に配置された環状の第１壁部（４０）と、前記第１壁部（４０）の外周側に配置され、第２酸化剤導入部（５２）と第２燃焼ガス放出部（５４）とを備える第２環状流路（５０）と、前記第２環状流路（５０）の外周側に配置された第２壁部（６０）と、前記第１環状流路内に燃料を供給する第１燃料供給口（３６）と、前記第２環状流路内に燃料を供給する第２燃料供給口（５６）とを具備する。前記軸心部（２０）の長手方向に沿う方向であって、前記第１酸化剤導入部（３２）から前記第１燃焼ガス放出部（３４）に向かう方向を第１方向と定義するとき、前記第１燃料供給口（３６）は、前記第２燃料供給口（５６）よりも前記第１方向側にあるか、あるいは、前記第２燃料供給口（５６）よりも前記第１方向とは反対の第２方向側にある。 The rotational detonation combustor in some embodiments is disposed on the outer peripheral side of the shaft center portion (20) and the shaft center portion (20), and the first oxidant introduction portion (32) and the first combustion gas discharge portion ( 34), an annular first wall (40) disposed on the outer peripheral side of the first annular channel (30), and the first wall (40). A second annular flow path (50) disposed on the outer circumferential side of the second annular flow path (52) and a second combustion gas discharge section (54), and an outer circumference of the second annular flow path (50). A second wall (60) disposed on the side, a first fuel supply port (36) for supplying fuel into the first annular channel, and a second for supplying fuel into the second annular channel. And a fuel supply port (56). When a direction along the longitudinal direction of the axial center portion (20) and directed from the first oxidant introduction portion (32) toward the first combustion gas discharge portion (34) is defined as a first direction, The first fuel supply port (36) is closer to the first direction than the second fuel supply port (56), or is the first direction relative to the second fuel supply port (56). On the opposite second direction side.

上記回転デトネーション燃焼器において、前記軸心部（２０）の第１方向側にノズル部材（７０）が配置されてもよい。前記第１燃料供給口（３６）は、前記第２燃料供給口（５６）よりも前記第１方向側にあってもよい。 In the rotary detonation combustor, a nozzle member (70) may be disposed on the first direction side of the axial center portion (20). The first fuel supply port (36) may be closer to the first direction than the second fuel supply port (56).

上記回転デトネーション燃焼器において、前記第１壁部（４０）は、冷媒が通過する冷媒流路（４２；４４）を備えていてもよい。 In the rotary detonation combustor, the first wall (40) may include a refrigerant flow path (42; 44) through which the refrigerant passes.

上記回転デトネーション燃焼器において、前記冷媒は、空気であってもよい。前記冷媒流路（４４）は、冷媒導入部（４５）と冷媒放出部（４６）とを備えていてもよい。前記冷媒は、前記第１燃焼ガス放出部（３４）または前記第２燃焼ガス放出部（５４）から放出される燃焼ガスによるエジェクタ効果により、自動的に、前記冷媒流路（４４）内に供給されてもよい。代替的に、前記第１燃焼ガス放出部（３４）または前記第２燃焼ガス放出部（５４）から放出される燃焼ガスによるエジェクタ効果により、前記冷媒流路（４４）内への前記冷媒の供給がアシストされてもよい。 In the rotary detonation combustor, the refrigerant may be air. The refrigerant flow path (44) may include a refrigerant introduction part (45) and a refrigerant discharge part (46). The refrigerant is automatically supplied into the refrigerant flow path (44) by an ejector effect by the combustion gas released from the first combustion gas discharge part (34) or the second combustion gas discharge part (54). May be. Alternatively, the supply of the refrigerant into the refrigerant flow path (44) by the ejector effect by the combustion gas released from the first combustion gas discharge part (34) or the second combustion gas discharge part (54). May be assisted.

上記回転デトネーション燃焼器において、前記冷媒流路（４４）のデトネーション発生領域に対応する部分の断面積は、前記冷媒流路（４４）の前記冷媒導入部（４５）における断面積よりも小さくてもよい。 In the rotary detonation combustor, a cross-sectional area of a portion of the refrigerant flow path (44) corresponding to a detonation generation region may be smaller than a cross-sectional area of the refrigerant flow path (44) in the refrigerant introduction portion (45). Good.

本発明により、環状流路が多重に配置された回転デトネーション燃焼器において、燃焼器壁部の温度上昇が効果的に抑制される。 According to the present invention, in the rotary detonation combustor in which the annular flow paths are arranged in multiple, the temperature rise of the combustor wall is effectively suppressed.

図１は、回転デトネーションエンジンの流れ場の概要を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an outline of a flow field of a rotary detonation engine. 図２は、回転デトネーションエンジンにおける円筒状の流れ場を２次元的に模式化した図である。FIG. 2 is a two-dimensional schematic diagram of a cylindrical flow field in a rotary detonation engine. 図３は、回転デトネーション燃焼器を模式的に示す縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view schematically showing the rotary detonation combustor. 図４は、図３のＡ−Ａ矢視断面図である。4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 図５は、第１の実施形態における回転デトネーション燃焼器を模式的に示す縦断面図である。FIG. 5 is a longitudinal sectional view schematically showing the rotary detonation combustor in the first embodiment. 図６は、第１の実施形態における回転デトネーション燃焼器を模式的に示す縦断面図である。FIG. 6 is a longitudinal sectional view schematically showing the rotary detonation combustor in the first embodiment. 図７は、図６のＢ−Ｂ矢視断面図である。7 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 図８は、図６のＣ−Ｃ矢視断面図である。8 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 図９は、第１の実施形態の変形例における回転デトネーション燃焼器を模式的に示す縦断面図である。FIG. 9 is a longitudinal sectional view schematically showing a rotary detonation combustor in a modification of the first embodiment. 図１０は、第２の実施形態における回転デトネーション燃焼器を模式的に示す縦断面図である。FIG. 10 is a longitudinal sectional view schematically showing a rotary detonation combustor in the second embodiment. 図１１は、図１０に記載の回転デトネーション燃焼器を後方からみた時の図である。FIG. 11 is a view of the rotary detonation combustor shown in FIG. 10 as viewed from the rear. 図１２は、第２の実施形態の変形例における回転デトネーション燃焼器を模式的に示す縦断面図である。FIG. 12 is a longitudinal sectional view schematically showing a rotary detonation combustor in a modification of the second embodiment. 図１３は、実施形態における回転デトネーション燃焼器の適用例を模式的に示す図である。FIG. 13 is a diagram schematically illustrating an application example of the rotary detonation combustor in the embodiment. 図１４は、実施形態における回転デトネーション燃焼器の適用例を模式的に示す図である。FIG. 14 is a diagram schematically illustrating an application example of the rotary detonation combustor in the embodiment.

以下、実施形態に係る回転デトネーション燃焼器に関して、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, a rotary detonation combustor according to an embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.

（発明者によって認識された事項）
回転デトネーション燃焼器の出力を増加させるためには、図３および図４に示されるように、燃焼器として機能する複数の環状流路を同心状に配置することが考えられる。図３は、回転デトネーション燃焼器を模式的に示す縦断面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ矢視断面図である。図３に記載の回転デトネーション燃焼器１は、軸心部２と、第１壁部４と、第２壁部６とを備える。軸心部２と第１壁部４との間には、燃焼部として機能する第１環状流路３が配置され、第１壁部４と第２壁部６との間には、燃焼部として機能する第２環状流路５が配置される。なお、第１環状流路３と第２環状流路５とは、互いに同心状に配置される。 (Matters recognized by the inventor)
In order to increase the output of the rotary detonation combustor, as shown in FIGS. 3 and 4, it is conceivable to arrange a plurality of annular flow paths functioning as a combustor concentrically. FIG. 3 is a longitudinal sectional view schematically showing a rotary detonation combustor, and FIG. 4 is a sectional view taken along line AA in FIG. The rotary detonation combustor 1 illustrated in FIG. 3 includes an axial center portion 2, a first wall portion 4, and a second wall portion 6. Between the axial center part 2 and the 1st wall part 4, the 1st annular flow path 3 which functions as a combustion part is arrange | positioned, Between the 1st wall part 4 and the 2nd wall part 6, the combustion part The second annular flow path 5 that functions as The first annular channel 3 and the second annular channel 5 are arranged concentrically with each other.

第１壁部４には、第１環状流路３内における燃料の燃焼に伴い発生する熱が伝達され、かつ、第２環状流路５内における燃料の燃焼に伴い発生する熱が伝達される。その結果、燃焼器の壁部の温度（例えば、第１壁部４の温度）は、単一の環状流路を備える燃焼器の壁部の温度よりも高くなる。このため、燃焼部として機能する環状流路を多重に配置した回転デトネーション燃焼器においては、燃焼器壁部の材料として、より耐熱性が高い材料を使用するか、あるいは、燃焼器壁部を強力に冷却することが必要となる。 Heat generated by the combustion of fuel in the first annular flow path 3 is transmitted to the first wall portion 4, and heat generated by the combustion of fuel in the second annular flow path 5 is transmitted to the first wall portion 4. . As a result, the temperature of the wall portion of the combustor (for example, the temperature of the first wall portion 4) is higher than the temperature of the wall portion of the combustor including a single annular flow path. For this reason, in the rotary detonation combustor in which the annular flow passages functioning as the combustion section are arranged in multiple layers, a material having higher heat resistance is used as the material of the combustor wall section, or the combustor wall section is strengthened. It is necessary to cool it down.

燃焼器壁部の材料が耐熱性の高い材料に限定される場合には、より軽量な材料、あるいは、より安価な材料等を使用することができなくなるため、燃焼器の重量が増加し、あるいは、燃焼器の製造コストが増加する。 When the material of the combustor wall is limited to a material having high heat resistance, it becomes impossible to use a lighter material or a cheaper material, and the weight of the combustor increases, or The manufacturing cost of the combustor increases.

他方、燃焼器壁部を強力に冷却することに関し、燃焼前の燃料を冷媒として用いて燃焼器壁部を冷却する方法（再生冷却）を採用することが考えられる。例えば、図３に記載の例では、燃焼器壁部に冷媒流路７（燃焼前の燃料が通過する流路）が設けられている。しかし、燃焼前の燃料を冷媒として用いて燃焼器壁部を冷却する場合には、強力な燃料ポンプを準備するとともに、燃焼器壁部内に冷媒流路７を配置する必要がある。このため、冷却構造が複雑化し、燃焼器の重量が増加し、あるいは、冷却に伴うエネルギ損失が増加するおそれがある。 On the other hand, regarding the powerful cooling of the combustor wall, it is conceivable to employ a method (regenerative cooling) of cooling the combustor wall using the fuel before combustion as a refrigerant. For example, in the example shown in FIG. 3, the refrigerant flow path 7 (flow path through which fuel before combustion passes) is provided in the combustor wall. However, when the combustor wall is cooled by using the fuel before combustion as a refrigerant, it is necessary to prepare a powerful fuel pump and to arrange the refrigerant flow path 7 in the combustor wall. For this reason, there is a possibility that the cooling structure becomes complicated, the weight of the combustor increases, or the energy loss accompanying cooling increases.

（第１の実施形態）
図５を参照して、第１の実施形態の概要について説明する。図５は、第１の実施形態における回転デトネーション燃焼器１０を模式的に示す縦断面図である。回転デトネーション燃焼器１０は、軸心部２０と、第１環状流路３０と、第１壁部４０と、第２環状流路５０と、第２壁部６０とを備える。第１環状流路３０と第２環状流路５０とは、互いに同心状に配置されてもよい。 (First embodiment)
The outline of the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a longitudinal sectional view schematically showing the rotary detonation combustor 10 in the first embodiment. The rotary detonation combustor 10 includes an axial center part 20, a first annular flow path 30, a first wall part 40, a second annular flow path 50, and a second wall part 60. The first annular channel 30 and the second annular channel 50 may be disposed concentrically with each other.

第１環状流路３０は、軸心部２０の外周側に配置される。また、第１環状流路３０は、酸化剤導入部３２（第１酸化剤導入部３２）と、燃焼ガス放出部３４（第１燃焼ガス放出部３４）とを備える。燃料を酸化して燃焼させるための酸化剤（純酸素、空気等）は、酸化剤導入部３２を介して、回転デトネーション燃焼器１０の外部から、第１環状流路３０内に導入される。また、燃焼部として機能する第１環状流路３０内で生成された燃焼ガスは、燃焼ガス放出部３４を介して、第１環状流路３０から、回転デトネーション燃焼器１０の外部に放出される。 The first annular channel 30 is disposed on the outer peripheral side of the shaft center portion 20. Further, the first annular flow path 30 includes an oxidant introduction part 32 (first oxidant introduction part 32) and a combustion gas discharge part 34 (first combustion gas discharge part 34). An oxidant (pure oxygen, air, etc.) for oxidizing and burning the fuel is introduced into the first annular flow path 30 from the outside of the rotary detonation combustor 10 via the oxidant introduction part 32. In addition, the combustion gas generated in the first annular flow path 30 that functions as a combustion section is released from the first annular flow path 30 to the outside of the rotary detonation combustor 10 via the combustion gas discharge section 34. .

第１壁部４０は、第１環状流路３０の外周側に配置される。第１壁部４０は、第１環状流路３０と第２環状流路５０との間に配置される壁部である。図５に記載の例では、第１壁部４０は、円筒形状（なお、本明細書において、「円筒形状」には、「略円筒形状」が包含される）の壁部である。 The first wall portion 40 is disposed on the outer peripheral side of the first annular channel 30. The first wall portion 40 is a wall portion disposed between the first annular channel 30 and the second annular channel 50. In the example illustrated in FIG. 5, the first wall portion 40 is a wall portion having a cylindrical shape (in the present specification, “cylindrical shape” includes “substantially cylindrical shape”).

第２環状流路５０は、第１壁部４０の外周側に配置される。また、第２環状流路５０は、酸化剤導入部５２（第２酸化剤導入部５２）と、燃焼ガス放出部５４（第２燃焼ガス放出部５４）とを備える。燃料を酸化して燃焼させるための酸化剤（純酸素、空気等）は、酸化剤導入部５２を介して、回転デトネーション燃焼器１０の外部から、第２環状流路５０内に導入される。また、燃焼部として機能する第２環状流路５０内で生成された燃焼ガスは、燃焼ガス放出部５４を介して、第２環状流路５０から、回転デトネーション燃焼器１０の外部に放出される。 The second annular channel 50 is disposed on the outer peripheral side of the first wall portion 40. The second annular flow path 50 includes an oxidant introduction part 52 (second oxidant introduction part 52) and a combustion gas discharge part 54 (second combustion gas discharge part 54). An oxidant (pure oxygen, air, etc.) for oxidizing and burning the fuel is introduced into the second annular flow path 50 from the outside of the rotary detonation combustor 10 via the oxidant introduction part 52. Further, the combustion gas generated in the second annular flow path 50 functioning as a combustion section is released from the second annular flow path 50 to the outside of the rotary detonation combustor 10 via the combustion gas discharge section 54. .

第２壁部６０は、第２環状流路５０の外周側に配置される。図５に記載の例では、第２壁部６０は、円筒形状である。 The second wall portion 60 is disposed on the outer peripheral side of the second annular channel 50. In the example illustrated in FIG. 5, the second wall portion 60 has a cylindrical shape.

図５に記載の回転デトネーション燃焼器１０は、第１環状流路３０内に燃料を供給する燃料供給口３６（第１燃料供給口３６）と、第２環状流路５０に燃料を供給する燃料供給口５６（第２燃料供給口５６）とを備える。炭化水素または水素等の燃料は、第１燃料供給口３６を介して、第１環状流路３０内に導入される。導入された燃料は、酸化剤導入部３２から導入された酸化剤と混合される。混合された混合ガスは、デトネーション波が当該混合ガスを通過することにより燃焼する。デトネーション波は、第１環状流路３０内を周方向に向けて伝播する。デトネーション波よりも下流側は、高温高圧であるため、デトネーション波の通過に伴い、混合ガスは自動的に燃焼する。なお、デトネーション波よりも上流側の部分（換言すれば、回転するデトネーション波が到達していない部分）には、可燃ガス層としての混合ガス層が存在し、デトネーション波より下流側の部分には、燃焼ガス層が存在する。同様に、炭化水素または水素等の燃料は、第２燃料供給口５６を介して、第２環状流路５０内に導入される。導入された燃料は、酸化剤導入部５２から導入された酸化剤と混合される。混合された混合ガスは、デトネーション波が当該混合ガスを通過することにより燃焼する。デトネーション波は、第２環状流路５０内を周方向に向けて伝播する。デトネーション波よりも下流側は、高温高圧であるため、デトネーション波の通過に伴い、混合ガスは自動的に燃焼する。なお、燃焼器の始動は、点火器（図示せず）を用いて、燃料を点火することにより実行されてもよい。 The rotary detonation combustor 10 shown in FIG. 5 has a fuel supply port 36 (first fuel supply port 36) that supplies fuel into the first annular channel 30 and a fuel that supplies fuel to the second annular channel 50. And a supply port 56 (second fuel supply port 56). A fuel such as hydrocarbon or hydrogen is introduced into the first annular flow path 30 through the first fuel supply port 36. The introduced fuel is mixed with the oxidant introduced from the oxidant introduction part 32. The mixed gas is burned by the detonation wave passing through the mixed gas. The detonation wave propagates in the first annular channel 30 in the circumferential direction. Since the downstream side of the detonation wave is high temperature and pressure, the mixed gas automatically burns as the detonation wave passes. In addition, in the portion upstream of the detonation wave (in other words, the portion where the rotating detonation wave has not reached), there is a mixed gas layer as a combustible gas layer, and in the portion downstream of the detonation wave There is a combustion gas layer. Similarly, a fuel such as hydrocarbon or hydrogen is introduced into the second annular channel 50 through the second fuel supply port 56. The introduced fuel is mixed with the oxidant introduced from the oxidant introduction part 52. The mixed gas is burned by the detonation wave passing through the mixed gas. The detonation wave propagates in the second annular flow path 50 in the circumferential direction. Since the downstream side of the detonation wave is high temperature and pressure, the mixed gas automatically burns as the detonation wave passes. The start of the combustor may be executed by igniting fuel using an igniter (not shown).

図５には、第１方向と、第２方向とが定義されている。第１方向は、軸心部２０の長手方向に沿う方向（軸心部２０の長手方向に平行な方向）であって、第１酸化剤導入部３２から第１燃焼ガス放出部３４に向かう方向であると定義される。また、第２方向は、第１方向に対して反対の方向であると定義される。図５に記載の例では、第１燃料供給口３６は、第２燃料供給口５６よりも第１方向側にある。代替的に、第１燃料供給口３６は、第２燃料供給口５６よりも第２方向側にあってもよい。なお、図５に記載の例のように、第１環状流路３０の燃焼ガス放出部３４が、第２環状流路５０の燃焼ガス放出部５４よりも第１方向側にある場合には、第１燃料供給口３６は、第２燃料供給口５６よりも第１方向側にあることが好ましい。燃焼ガス放出部３４を、燃焼ガス放出部５４よりも第１方向側に配置する場合の例としては、例えば、軸心部２０の第１方向側に、ノズル部材７０（例えば、略円錐形状のノズル部材７０）を設ける場合等が想定され得る。代替的に、燃焼ガス放出部３４が、燃焼ガス放出部５４よりも第２方向側にある場合には、第１燃料供給口３６は、第２燃料供給口５６よりも第２方向側にあることが好ましい。 In FIG. 5, a first direction and a second direction are defined. The first direction is a direction along the longitudinal direction of the axial center portion 20 (a direction parallel to the longitudinal direction of the axial center portion 20), and is a direction from the first oxidant introduction portion 32 toward the first combustion gas discharge portion 34. Is defined as Further, the second direction is defined as a direction opposite to the first direction. In the example illustrated in FIG. 5, the first fuel supply port 36 is on the first direction side with respect to the second fuel supply port 56. Alternatively, the first fuel supply port 36 may be closer to the second direction than the second fuel supply port 56. As in the example shown in FIG. 5, when the combustion gas discharge part 34 of the first annular flow path 30 is on the first direction side with respect to the combustion gas discharge part 54 of the second annular flow path 50, The first fuel supply port 36 is preferably located on the first direction side with respect to the second fuel supply port 56. As an example of the case where the combustion gas discharge part 34 is arranged on the first direction side with respect to the combustion gas discharge part 54, for example, on the first direction side of the shaft center part 20, The case where the nozzle member 70) is provided can be assumed. Alternatively, when the combustion gas discharge part 34 is on the second direction side with respect to the combustion gas discharge part 54, the first fuel supply port 36 is on the second direction side with respect to the second fuel supply port 56. It is preferable.

図５に記載の例では、第１燃料供給口３６の第１方向に沿った位置は、第２燃料供給口５６の第１方向に沿った位置とは異なる。このため、第１環状流路３０内でのデトネーション発生領域を示す第１領域Ｐ１と、第２環状流路５０内でのデトネーション発生領域を示す第２領域Ｐ２とを、第１方向に沿って互いにずらすことが可能となる。その結果、第１壁部４０に作用する熱負荷が分散され、第１壁部４０の温度上昇が抑制される。第１壁部４０の温度上昇が抑制される結果、燃焼器壁部を冷却するための冷却機構（例えば、再生冷却機構）の設置が不要となるか、あるいは、当該冷却機構の規模を縮小することが可能となる。あるいは、第１壁部４０の温度上昇が抑制される結果、燃焼器壁部の材料として、より安価、または、より軽量な材料を採用することが可能となる。 In the example illustrated in FIG. 5, the position of the first fuel supply port 36 along the first direction is different from the position of the second fuel supply port 56 along the first direction. Therefore, the first region P1 indicating the detonation generation region in the first annular flow channel 30 and the second region P2 indicating the detonation generation region in the second annular flow channel 50 are along the first direction. It can be shifted from each other. As a result, the thermal load acting on the first wall portion 40 is dispersed, and the temperature rise of the first wall portion 40 is suppressed. As a result of the temperature rise of the first wall portion 40 being suppressed, it is not necessary to install a cooling mechanism (for example, a regenerative cooling mechanism) for cooling the combustor wall portion, or the scale of the cooling mechanism is reduced. It becomes possible. Or as a result of the temperature rise of the 1st wall part 40 being suppressed, it becomes possible to employ | adopt a cheaper or lighter material as a material of a combustor wall part.

（第１の実施形態の細部）
図６乃至図８を参照して、第１の実施形態の細部について説明する。図６は、第１の実施形態における回転デトネーション燃焼器１０を模式的に示す縦断面図である。また、図７は、図６のＢ−Ｂ矢視断面図であり、図８は、図６のＣ−Ｃ矢視断面図である。なお、図６乃至図８に記載の細部構成は、任意付加的な構成（オプション的な構成）であって、第１の実施形態において必須の構成を示すものではない。 (Details of the first embodiment)
Details of the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a longitudinal sectional view schematically showing the rotary detonation combustor 10 in the first embodiment. 7 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 6, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line C-C in FIG. 6. 6 to 8 are arbitrary additional configurations (optional configurations), and do not indicate essential configurations in the first embodiment.

図６および図７を参照して、軸心部２０は、円柱形状（なお、本明細書において、「円柱形状」には、「略円柱形状」が包含される）を有する。軸心部２０は、第１環状流路３０に向けて燃料を供給するための燃料供給流路３８を備える。図７から把握されるように、燃料供給流路３８は、第１燃料供給流路３８ａおよび第２燃料供給流路３８ｂを含む複数の燃料供給流路を備えていてもよい。燃料供給流路３８の一端は、第１燃料供給口３６である。第１燃料供給口３６から第１環状流路３０への燃料の供給方向は、回転デトネーション燃焼器１０の半径方向外側に向かう方向であってもよい。図７から把握されるように、第１燃料供給口３６は、複数の燃料供給口３６ａ、３６ｂを含んでいてもよい。なお、回転デトネーション燃焼器１０が、複数の第１燃料供給口３６を備える場合には、複数の第１燃料供給口３６は、軸心部２０の中心軸ＡＸまわりに等間隔に配置されることが好ましい。 Referring to FIGS. 6 and 7, shaft center portion 20 has a cylindrical shape (in the present specification, “substantially cylindrical shape” is included in “cylindrical shape”). The shaft center portion 20 includes a fuel supply channel 38 for supplying fuel toward the first annular channel 30. As can be seen from FIG. 7, the fuel supply channel 38 may include a plurality of fuel supply channels including a first fuel supply channel 38a and a second fuel supply channel 38b. One end of the fuel supply channel 38 is a first fuel supply port 36. The direction in which fuel is supplied from the first fuel supply port 36 to the first annular flow path 30 may be a direction toward the radially outer side of the rotary detonation combustor 10. As can be understood from FIG. 7, the first fuel supply port 36 may include a plurality of fuel supply ports 36 a and 36 b. When the rotary detonation combustor 10 includes a plurality of first fuel supply ports 36, the plurality of first fuel supply ports 36 are arranged at equal intervals around the central axis AX of the shaft center portion 20. Is preferred.

図６および図８を参照して、第１壁部４０および第２壁部６０は、それぞれ、円筒形状を有する。第１壁部４０は、第２環状流路５０に向けて燃料を供給するための燃料供給流路５８を備える。図８から把握されるように、燃料供給流路５８は、第１燃料供給流路５８ａおよび第２燃料供給流路５８ｂを含む複数の燃料供給流路を備えていてもよい。燃料供給流路５８の一端は、第２燃料供給口５６である。第２燃料供給口５６から第２環状流路５０への燃料の供給方向は、回転デトネーション燃焼器１０の半径方向外側に向かう方向であってもよい。図８から把握されるように、第２燃料供給口５６は、複数の燃料供給口５６ａ、５６ｂを含んでいてもよい。なお、回転デトネーション燃焼器１０が、複数の第２燃料供給口５６を備える場合には、複数の第２燃料供給口５６は、軸心部２０の中心軸ＡＸまわりに等間隔に配置されることが好ましい。 Referring to FIGS. 6 and 8, first wall portion 40 and second wall portion 60 each have a cylindrical shape. The first wall portion 40 includes a fuel supply channel 58 for supplying fuel toward the second annular channel 50. As understood from FIG. 8, the fuel supply channel 58 may include a plurality of fuel supply channels including a first fuel supply channel 58a and a second fuel supply channel 58b. One end of the fuel supply channel 58 is a second fuel supply port 56. The direction in which the fuel is supplied from the second fuel supply port 56 to the second annular channel 50 may be a direction toward the radially outer side of the rotary detonation combustor 10. As can be seen from FIG. 8, the second fuel supply port 56 may include a plurality of fuel supply ports 56a and 56b. When the rotary detonation combustor 10 includes a plurality of second fuel supply ports 56, the plurality of second fuel supply ports 56 are arranged at equal intervals around the central axis AX of the shaft center portion 20. Is preferred.

なお、図６および図８に記載の例では、燃料供給流路５８および第２燃料供給口５６が、第１壁部４０に設けられているが、燃料供給流路５８および第２燃料供給口５６は、第２壁部６０に設けられてもよい。この場合、第２燃料供給口５６から第２環状流路５０への燃料の供給方向は、回転デトネーション燃焼器１０の半径方向内側に向かう方向となる。なお、燃料供給流路５８および第２燃料供給口５６が、第２壁部６０に設けられる場合には、燃料供給流路３８および第１燃料供給口３６は、軸心部２０に設けられてもよいし、あるいは、第１壁部４０に設けられてもよい。燃料供給流路３８および第１燃料供給口３６が、軸心部２０に設けられる場合には、第１環状流路３２への燃料の供給方向は、回転デトネーション燃焼器１０の半径方向外側に向かう方向となる。他方、燃料供給流路３８および第１燃料供給口３６が、第１壁部４０に設けられる場合には、第１環状流路３２への燃料の供給方向は、回転デトネーション燃焼器１０の半径方向内側に向かう方向となる。なお、図６乃至図８には図示されていないが、第１壁部４０と軸心部２０とは、任意の連結部材（例えば、ストラット等）を介して互いに連結されている。また、第１壁部４０と第２壁部６０とは、任意の連結部材（例えば、ストラット等）を介して互いに連結されている。 6 and 8, the fuel supply channel 58 and the second fuel supply port 56 are provided in the first wall portion 40, but the fuel supply channel 58 and the second fuel supply port are provided. 56 may be provided on the second wall portion 60. In this case, the fuel supply direction from the second fuel supply port 56 to the second annular flow path 50 is a direction toward the radially inner side of the rotary detonation combustor 10. When the fuel supply channel 58 and the second fuel supply port 56 are provided in the second wall portion 60, the fuel supply channel 38 and the first fuel supply port 36 are provided in the shaft center portion 20. Alternatively, the first wall 40 may be provided. When the fuel supply flow path 38 and the first fuel supply port 36 are provided in the shaft center portion 20, the fuel supply direction to the first annular flow path 32 is directed outward in the radial direction of the rotary detonation combustor 10. Direction. On the other hand, when the fuel supply flow path 38 and the first fuel supply port 36 are provided in the first wall portion 40, the fuel supply direction to the first annular flow path 32 is the radial direction of the rotary detonation combustor 10. The direction is toward the inside. Although not shown in FIGS. 6 to 8, the first wall portion 40 and the shaft center portion 20 are connected to each other via an arbitrary connecting member (for example, a strut). Moreover, the 1st wall part 40 and the 2nd wall part 60 are mutually connected via arbitrary connection members (for example, strut etc.).

また、図６乃至図８に記載の例では、燃焼部として機能する環状流路は、第１環状流路３０および第２環状流路５０の２つであるが、燃焼部として機能する環状流路は、３つ以上であってもよい。燃焼部として機能する環状流路がＮ個存在する場合には（なお、「Ｎ」は、３以上の自然数である。）、例えば、
（１）第Ｋ壁部と、第Ｋ＋１壁部との間に第Ｋ環状流路が配置されるようにし（なお、「Ｋ」は、「１」以上「Ｎ」以下の任意の自然数である。）、
（２）第Ｋ環状流路が、第Ｋ酸化剤導入部と、第Ｋ燃焼ガス放出部とを備えるようにし、
（３）Ｍを「２」以上「Ｎ−１」以下の任意の自然数とする時、第Ｍ環状流路内に燃料を供給する第Ｍ燃料供給口の第１方向に沿った位置は、第Ｍ−１燃料供給口の第１方向に沿った位置と異なる位置にし、かつ、第Ｍ環状流路内に燃料を供給する第Ｍ燃料供給口の第１方向に沿った位置は、第Ｍ＋１燃料供給口の第１方向に沿った位置と異なる位置にすればよい。 In the examples shown in FIGS. 6 to 8, there are two annular flow paths that function as a combustion section, a first annular flow path 30 and a second annular flow path 50, but an annular flow that functions as a combustion section. There may be three or more paths. In the case where there are N annular flow paths that function as combustion sections (“N” is a natural number of 3 or more), for example,
(1) The Kth annular flow path is arranged between the Kth wall and the (K + 1) th wall (where “K” is an arbitrary natural number between “1” and “N”) ),
(2) The K-th annular flow path includes a K-th oxidant introduction part and a K-th combustion gas discharge part,
(3) When M is an arbitrary natural number of “2” or more and “N−1” or less, the position along the first direction of the Mth fuel supply port for supplying fuel into the Mth annular flow path is The position along the first direction of the Mth fuel supply port that is different from the position along the first direction of the M-1 fuel supply port and supplies fuel into the Mth annular flow path is the M + 1th fuel. What is necessary is just to make it a position different from the position along the 1st direction of a supply port.

図８を参照して、第１環状流路３０の径方向の高さＤ１は、第１環状流路３０内に、回転デトネーション波が生成されるような高さに設定される。また、第２環状流路５０の径方向の高さＤ２は、第２環状流路５０内に、回転デトネーション波が生成されるような高さに設定される。 Referring to FIG. 8, the radial height D <b> 1 of the first annular flow path 30 is set to such a height that a rotational detonation wave is generated in the first annular flow path 30. Further, the radial height D <b> 2 of the second annular channel 50 is set to such a height that a rotational detonation wave is generated in the second annular channel 50.

第１燃料供給口３６と、第２燃料供給口５６との配置関係について、より詳細に説明する。図６に記載の例では、第１燃料供給口３６の最も第２方向側の端３７が、第２燃料供給口５６の最も第１方向側の端５７よりも第１方向側にある。代替的に、第１燃料供給口３６が、第２燃料供給口５６よりも第２方向側にある場合には、第１燃料供給口３６の最も第１方向側の端が、第２燃料供給口５６の最も第２方向側の端よりも第２方向側にあればよい。換言すれば、Ｋを「１」以上の任意の自然数とするとき、第Ｋ環状流路に燃料を供給する第Ｋ燃料供給口を、中心軸ＡＸに対し垂直な方向に向かって中心軸ＡＸに投影することによって得られる線分と、第Ｋ＋１環状流路に燃料を供給する第Ｋ＋１燃料供給口を、中心軸ＡＸに対し垂直な方向に向かって中心軸ＡＸに投影することによって得られる線分とは、互いにオーバーラップしない。 The arrangement relationship between the first fuel supply port 36 and the second fuel supply port 56 will be described in more detail. In the example shown in FIG. 6, the end 37 on the most second direction side of the first fuel supply port 36 is closer to the first direction side than the end 57 on the most first direction side of the second fuel supply port 56. Alternatively, when the first fuel supply port 36 is on the second direction side with respect to the second fuel supply port 56, the end of the first fuel supply port 36 closest to the first direction is the second fuel supply port. What is necessary is just to exist in the 2nd direction side rather than the edge of the 2nd direction side of the mouth 56 most. In other words, when K is an arbitrary natural number equal to or greater than “1”, the Kth fuel supply port that supplies fuel to the Kth annular flow path is set to the central axis AX in a direction perpendicular to the central axis AX. A line segment obtained by projecting, and a line segment obtained by projecting the K + 1th fuel supply port for supplying fuel to the (K + 1) th annular flow path onto the central axis AX in a direction perpendicular to the central axis AX. And do not overlap each other.

図６乃至図８に記載の例では、燃焼部として機能する複数の環状流路のうち最も外側の環状流路（図６に記載の例では、第２環状流路５０）の更に外周側に、壁部（燃焼部として機能する複数の環状流路のうち最も外側の環状流路の外側の壁部）を介して、バイパス流路８０が配置されている。バイパス流路は、壁部（例えば、第２壁部６０）と、外壁９０との間に配置される環状の流路である。バイパス流路８０には、空気導入部８２を介して、燃焼ガスと比較して低温の空気が導入される。バイパス流路８０は、空気放出部８４を備える。空気放出部８４から放出される低温の空気（燃焼ガスよりも低温の空気）は、燃焼部（例えば、第１環状流路または第２環状流路等）で生成された燃焼ガスと混合される。なお、バイパス流路８０には、燃料供給口は設けられていない。また、バイパス流路８０の径方向の高さＤ３は、第１環状流路３０の径方向の高さＤ１、および／または、第２環状流路５０の径方向の高さＤ２より大きくてもよい。 In the examples described in FIGS. 6 to 8, the outermost annular flow channel (in the example illustrated in FIG. 6, the second annular flow channel 50 in the example illustrated in FIG. 6) among the plurality of annular flow channels functioning as a combustion unit is further on the outer peripheral side. The bypass flow path 80 is disposed through the wall (the outer wall of the outermost annular flow path among the plurality of annular flow paths functioning as the combustion section). The bypass channel is an annular channel disposed between a wall (for example, the second wall 60) and the outer wall 90. Low-temperature air is introduced into the bypass channel 80 as compared with the combustion gas via the air introduction part 82. The bypass flow path 80 includes an air discharge portion 84. The low-temperature air (air having a temperature lower than the combustion gas) discharged from the air discharge unit 84 is mixed with the combustion gas generated in the combustion unit (for example, the first annular channel or the second annular channel). . The bypass channel 80 is not provided with a fuel supply port. Further, the radial height D3 of the bypass channel 80 may be greater than the radial height D1 of the first annular channel 30 and / or the radial height D2 of the second annular channel 50. Good.

（第１の実施形態の変形例）
図９を参照して、第１の実施形態の変形例について説明する。図９は、回転デトネーション燃焼器１０を模式的に示す縦断面図である。第１の実施形態の変形例における回転デトネーション燃焼器１０は、冷却機構を備える点で、第１の実施形態における回転デトネーション燃焼器とは異なる。その他の点では、第１の実施形態の変形例における回転デトネーション燃焼器１０は、第１の実施形態における回転デトネーション燃焼器と同様である。 (Modification of the first embodiment)
A modification of the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a longitudinal sectional view schematically showing the rotary detonation combustor 10. The rotational detonation combustor 10 in the modification of the first embodiment is different from the rotational detonation combustor in the first embodiment in that it includes a cooling mechanism. In other respects, the rotational detonation combustor 10 in the modification of the first embodiment is the same as the rotational detonation combustor in the first embodiment.

図９に記載の例では、冷却機構は、燃焼前の燃料を冷媒として用いる再生冷却機構である。図９に記載の例では、熱負荷の大きな第１壁部４０に、冷媒（より具体的には、燃料）が通過する冷媒流路４２が配置されている。冷媒流路４２は、第１環状流路３０に沿って配置される冷媒流路４２ａ、および、第２環状流路５０に沿って配置される冷媒流路４２ｂを備えていてもよい。 In the example shown in FIG. 9, the cooling mechanism is a regenerative cooling mechanism that uses fuel before combustion as a refrigerant. In the example illustrated in FIG. 9, a refrigerant flow path 42 through which a refrigerant (more specifically, fuel) passes is arranged in the first wall portion 40 with a large heat load. The refrigerant channel 42 may include a refrigerant channel 42 a disposed along the first annular channel 30 and a refrigerant channel 42 b disposed along the second annular channel 50.

冷媒流路４２への冷媒の供給は、燃料タンク９２および燃料ポンプ９４を介して行われる。また、冷媒流路４２を通過した冷媒（燃料）は、第１燃料供給口３６または第２燃料供給口５６を介して、燃焼部として機能する環状流路に供給される。より具体的には、燃料タンク９２からの燃料が、燃料配管および燃料ポンプ９４を介して、冷媒流路４２ａおよび／または冷媒流路４２ｂに供給される。冷媒流路４２ａおよび／または冷媒流路４２ｂを通過した冷媒は、第１壁部４０内の燃料供給流路５８を介して第２燃料供給口５６に供給される。 Supply of the refrigerant to the refrigerant flow path 42 is performed via the fuel tank 92 and the fuel pump 94. In addition, the refrigerant (fuel) that has passed through the refrigerant flow path 42 is supplied to the annular flow path that functions as the combustion section via the first fuel supply port 36 or the second fuel supply port 56. More specifically, the fuel from the fuel tank 92 is supplied to the refrigerant flow path 42a and / or the refrigerant flow path 42b via the fuel pipe and the fuel pump 94. The refrigerant that has passed through the refrigerant flow path 42 a and / or the refrigerant flow path 42 b is supplied to the second fuel supply port 56 via the fuel supply flow path 58 in the first wall portion 40.

代替的に、あるいは、付加的に、軸心部２０が、冷媒流路２２を備えていてもよいし、第２壁部６０が、冷媒流路６２を備えていてもよい。冷媒流路２２は、第１環状流路３０に沿って配置される冷媒流路であり、冷媒流路６２は、第２環状流路５０に沿って配置される冷媒流路である。例えば、燃料タンク９２からの燃料が、燃料配管および燃料ポンプ９４を介して、冷媒流路２２に供給される。冷媒流路２２を通過した冷媒は、軸心部２０内の燃料供給流路３８を介して第１燃料供給口３６に供給される。 Alternatively, or in addition, the shaft center portion 20 may include the refrigerant flow path 22, and the second wall portion 60 may include the refrigerant flow path 62. The refrigerant channel 22 is a refrigerant channel arranged along the first annular channel 30, and the refrigerant channel 62 is a refrigerant channel arranged along the second annular channel 50. For example, the fuel from the fuel tank 92 is supplied to the refrigerant flow path 22 via the fuel pipe and the fuel pump 94. The refrigerant that has passed through the refrigerant flow path 22 is supplied to the first fuel supply port 36 via the fuel supply flow path 38 in the shaft center portion 20.

変形例における回転デトネーション燃焼器１０では、第１燃料供給口３６の第１方向に沿った位置は、第２燃料供給口の第１方向に沿った位置とは異なる。その結果、第１壁部４０に作用する熱負荷が分散され、第１壁部４０の温度上昇が抑制される。第１壁部４０の温度上昇が抑制される結果、燃焼器壁部を冷却するための冷却機構（例えば、再生冷却機構）の規模を縮小することが可能となる。また、複数の燃料供給口の第１方向に沿った位置を互いにずらすことによる熱負荷の分散と、冷却機構とを併用することにより、燃焼器壁部の材料として、より一層安価、または、より一層軽量な材料を採用することが可能となる。 In the rotary detonation combustor 10 according to the modification, the position of the first fuel supply port 36 along the first direction is different from the position of the second fuel supply port along the first direction. As a result, the thermal load acting on the first wall portion 40 is dispersed, and the temperature rise of the first wall portion 40 is suppressed. As a result of the temperature rise of the first wall portion 40 being suppressed, the scale of a cooling mechanism (for example, a regenerative cooling mechanism) for cooling the combustor wall portion can be reduced. Further, by using both the heat load distribution by shifting the positions of the plurality of fuel supply ports along the first direction with each other and the cooling mechanism, the material for the combustor wall can be made more inexpensively, or more A lighter material can be used.

（第２の実施形態）
図１０および図１１を参照して、第２の実施形態について説明する。図１０は、回転デトネーション燃焼器１０を模式的に示す縦断面図である。図１１は、図１０に記載の回転デトネーション燃焼器１０を、後方から見た時（第２方向に沿って見た時）の図である。第２の実施形態における回転デトネーション燃焼器１０は、エジェクタ効果を用いて冷媒流路に冷媒を供給する冷却機構を備える点で、第１の実施形態における回転デトネーション燃焼器とは異なる。その他の点では、第２の実施形態における回転デトネーション燃焼器１０は、第１の実施形態における回転デトネーション燃焼器と同様である。なお、第２の実施形態の回転デトネーション燃焼器１０において、第１の実施形態の回転デトネーション燃焼器の構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ図番を付与し、繰り返しの説明を省略する。 (Second Embodiment)
The second embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. 10 is a longitudinal sectional view schematically showing the rotary detonation combustor 10. FIG. 11 is a view when the rotary detonation combustor 10 shown in FIG. 10 is viewed from the rear (when viewed along the second direction). The rotary detonation combustor 10 in the second embodiment is different from the rotary detonation combustor in the first embodiment in that it includes a cooling mechanism that supplies the refrigerant to the refrigerant flow path using the ejector effect. In other respects, the rotary detonation combustor 10 in the second embodiment is the same as the rotary detonation combustor in the first embodiment. In addition, in the rotary detonation combustor 10 of the second embodiment, components having the same functions as the components of the rotary detonation combustor of the first embodiment are given the same figure numbers, and repeated description is omitted. To do.

図１０に記載の例では、熱負荷の大きな第１壁部４０に、冷媒（より具体的には、空気）が通過する冷媒流路４４が配置されている。冷媒流路４４は、第１環状流路３０に沿って配置される冷媒流路４４ａ、および、第２環状流路５０に沿って配置される冷媒流路４４ｂを備えていてもよい。 In the example illustrated in FIG. 10, the refrigerant flow path 44 through which the refrigerant (more specifically, air) passes is arranged in the first wall portion 40 with a large heat load. The coolant channel 44 may include a coolant channel 44 a disposed along the first annular channel 30 and a coolant channel 44 b disposed along the second annular channel 50.

冷媒流路４４内への冷媒の供給は、第１燃焼ガス放出部３４または第２燃焼ガス放出部５４から放出される燃焼ガスによるエジェクタ効果により、自動的に行われる。すなわち、冷媒流路４４内への冷媒の供給は、冷媒供給ポンプを用いることなく実行可能である。代替的に、冷媒流路４４内への冷媒の供給に関し、圧縮機を用いて冷媒（例えば、空気）を昇圧し、昇圧された冷媒が冷媒流路４４に供給されるようにしてもよい。この場合、エジェクタ効果が利用されることにより、冷媒を供給するための圧縮機の規模を小さくすることが可能である。 The supply of the refrigerant into the refrigerant flow path 44 is automatically performed by an ejector effect by the combustion gas released from the first combustion gas release part 34 or the second combustion gas release part 54. That is, the supply of the refrigerant into the refrigerant flow path 44 can be performed without using a refrigerant supply pump. Alternatively, with respect to the supply of the refrigerant into the refrigerant flow path 44, the pressure of the refrigerant (for example, air) may be increased using a compressor, and the increased pressure refrigerant may be supplied to the refrigerant flow path 44. In this case, the scale of the compressor for supplying the refrigerant can be reduced by utilizing the ejector effect.

より具体的には、冷媒流路４４ａの冷媒放出部４６ａ（冷媒放出口）は、第１燃焼ガス放出部３４（第１燃焼ガス放出口）に隣接配置されている。また、冷媒放出部４６ａからの冷媒の放出方向は、第１燃焼ガス放出部３４からの燃焼ガスの放出方向と一致している（なお、「一致」には、「略一致」が包含される）。このため、第１燃焼ガス放出部３４から燃焼ガスが放出されると、冷媒放出部４６ａには、エジェクタ効果（負圧）が作用する。当該エジェクタ効果により、冷媒流路４４ａ内には、冷媒導入部４５ａを介して、冷媒が自動的に供給される。代替的に、冷媒流路４４ａ内への冷媒の供給に関し、圧縮機を用いて冷媒（例えば、空気）を昇圧し、昇圧された冷媒が冷媒流路４４ａに供給されるようにしてもよい。この場合、エジェクタ効果が利用されることにより、冷媒を供給するための圧縮機の規模を小さくすることが可能である。同様に、冷媒流路４４ｂの冷媒放出部４６ｂ（冷媒放出口）は、第２燃焼ガス放出部５４（第２燃焼ガス放出口）に隣接配置されている。また、冷媒放出部４６ｂからの冷媒の放出方向は、第２燃焼ガス放出部５４からの燃焼ガスの放出方向と一致している（なお、「一致」には、「略一致」が包含される）。このため、第２燃焼ガス放出部５４から燃焼ガスが放出されると、冷媒放出部４６ｂには、エジェクタ効果（負圧）が作用する。当該エジェクタ効果により、冷媒流路４４ｂ内には、冷媒導入部４５ｂを介して、冷媒が自動的に供給される。代替的に、冷媒流路４４ｂ内への冷媒の供給に関し、圧縮機を用いて冷媒（例えば、空気）を昇圧し、昇圧された冷媒が冷媒流路４４ｂに供給されるようにしてもよい。この場合、エジェクタ効果が利用されることにより、冷媒を供給するための圧縮機の規模を小さくすることが可能である。 More specifically, the refrigerant discharge portion 46a (refrigerant discharge port) of the refrigerant flow path 44a is disposed adjacent to the first combustion gas discharge portion 34 (first combustion gas discharge port). Further, the discharge direction of the refrigerant from the refrigerant discharge portion 46a coincides with the discharge direction of the combustion gas from the first combustion gas discharge portion 34 (Note that “match” includes “substantially match”. ). For this reason, when combustion gas is released from the first combustion gas discharge part 34, an ejector effect (negative pressure) acts on the refrigerant discharge part 46a. Due to the ejector effect, the refrigerant is automatically supplied into the refrigerant flow path 44a via the refrigerant introduction portion 45a. Alternatively, regarding the supply of the refrigerant into the refrigerant flow path 44a, the pressure of the refrigerant (for example, air) may be increased using a compressor, and the increased pressure refrigerant may be supplied to the refrigerant flow path 44a. In this case, the scale of the compressor for supplying the refrigerant can be reduced by utilizing the ejector effect. Similarly, the refrigerant discharge portion 46b (refrigerant discharge port) of the refrigerant flow path 44b is disposed adjacent to the second combustion gas discharge portion 54 (second combustion gas discharge port). In addition, the refrigerant discharge direction from the refrigerant discharge portion 46b coincides with the discharge direction of the combustion gas from the second combustion gas discharge portion 54 (“coincidence” includes “substantially coincidence”. ). For this reason, when combustion gas is discharged from the second combustion gas discharge portion 54, an ejector effect (negative pressure) acts on the refrigerant discharge portion 46b. Due to the ejector effect, the refrigerant is automatically supplied into the refrigerant flow path 44b via the refrigerant introduction part 45b. Alternatively, regarding the supply of the refrigerant into the refrigerant flow path 44b, the pressure of the refrigerant (for example, air) may be increased using a compressor, and the increased pressure refrigerant may be supplied to the refrigerant flow path 44b. In this case, the scale of the compressor for supplying the refrigerant can be reduced by utilizing the ejector effect.

図１０に記載の例では、冷媒放出部４６ａの放出口を規定する放出面と、第１燃焼ガス放出部３４の放出口を規定する放出面との間のなす角は、０度である（より具体的には、両放出面は、同一平面上にあり、かつ、第１方向に垂直な面である）。代替的に、冷媒放出部４６ａの放出口を規定する放出面と、第１燃焼ガス放出部３４の放出口を規定する放出面との間のなす角は、０度より大きくてもよい。代替的に、あるいは、付加的に、冷媒放出部４６ａの放出口を規定する放出面は、第１燃焼ガス放出部３４の放出口を規定する放出面よりも第１方向側、もしくは、第２方向側にあってもよい。同様に、冷媒放出部４６ｂの放出口を規定する放出面と、第２燃焼ガス放出部５４の放出口を規定する放出面との間のなす角は、０度であってもよいし、０度より大きくてもよい。代替的に、あるいは、付加的に、冷媒放出部４６ｂの放出口を規定する放出面は、第２燃焼ガス放出部５４の放出口を規定する放出面よりも第１方向側、もしくは、第２方向側にあってもよい。代替的に、冷媒放出部４６ｂの放出口を規定する放出面は、第２燃焼ガス放出部５４の放出口を規定する放出面と同一平面上にあってもよい。 In the example shown in FIG. 10, the angle formed between the discharge surface that defines the discharge port of the refrigerant discharge portion 46a and the discharge surface that defines the discharge port of the first combustion gas discharge portion 34 is 0 degrees ( More specifically, both emission surfaces are on the same plane and are perpendicular to the first direction). Alternatively, the angle formed between the discharge surface that defines the discharge port of the refrigerant discharge portion 46a and the discharge surface that defines the discharge port of the first combustion gas discharge portion 34 may be greater than 0 degrees. Alternatively or additionally, the discharge surface that defines the discharge port of the refrigerant discharge portion 46a is on the first direction side or the second side than the discharge surface that defines the discharge port of the first combustion gas discharge portion 34. It may be on the direction side. Similarly, the angle formed between the discharge surface that defines the discharge port of the refrigerant discharge portion 46b and the discharge surface that defines the discharge port of the second combustion gas discharge portion 54 may be 0 degrees, or 0 May be greater than degrees. Alternatively or additionally, the discharge surface that defines the discharge port of the refrigerant discharge portion 46b is on the first direction side or second than the discharge surface that defines the discharge port of the second combustion gas discharge portion 54. It may be on the direction side. Alternatively, the discharge surface that defines the discharge port of the refrigerant discharge portion 46 b may be on the same plane as the discharge surface that defines the discharge port of the second combustion gas discharge portion 54.

図１０に示されるように、軸心部２０に、冷媒（より具体的には、空気）が通過する冷媒流路２４が配置されてもよい。冷媒流路２４は、第１環状流路３０に沿って配置される。 As shown in FIG. 10, a refrigerant flow path 24 through which a refrigerant (more specifically, air) passes may be disposed in the shaft center portion 20. The refrigerant channel 24 is disposed along the first annular channel 30.

冷媒流路２４内への冷媒の供給は、第１燃焼ガス放出部３４から放出される燃焼ガスによるエジェクタ効果により、自動的に行われる。すなわち、冷媒流路２４内への冷媒の供給は、冷媒供給ポンプを用いることなく実行可能である。代替的に、冷媒流路２４内への冷媒の供給に関し、圧縮機を用いて冷媒（例えば、空気）を昇圧し、昇圧された冷媒が冷媒流路２４に供給されるようにしてもよい。この場合、エジェクタ効果が利用されることにより、冷媒を供給するための圧縮機の規模を小さくすることが可能である。 The supply of the refrigerant into the refrigerant flow path 24 is automatically performed by an ejector effect caused by the combustion gas released from the first combustion gas release unit 34. That is, the supply of the refrigerant into the refrigerant flow path 24 can be performed without using a refrigerant supply pump. Alternatively, regarding the supply of the refrigerant into the refrigerant flow path 24, the pressure of the refrigerant (for example, air) may be increased using a compressor, and the increased pressure refrigerant may be supplied to the refrigerant flow path 24. In this case, the scale of the compressor for supplying the refrigerant can be reduced by utilizing the ejector effect.

より具体的には、冷媒流路２４の冷媒放出部２６（冷媒放出口）は、第１燃焼ガス放出部３４（第１燃焼ガス放出口）に隣接配置されている。また、冷媒放出部２６からの冷媒の放出方向は、第１燃焼ガス放出部３４からの燃焼ガスの放出方向と一致している（なお、「一致」には、「略一致」が包含される）。このため、第１燃焼ガス放出部３４から燃焼ガスが放出されると、冷媒放出部２６には、エジェクタ効果（負圧）が作用する。当該エジェクタ効果により、冷媒流路２４内には、冷媒導入部２５を介して、冷媒が自動的に供給されるか、あるいは、冷媒流路２４内への冷媒の供給がアシストされる。 More specifically, the refrigerant discharge portion 26 (refrigerant discharge port) of the refrigerant flow path 24 is disposed adjacent to the first combustion gas discharge portion 34 (first combustion gas discharge port). Further, the discharge direction of the refrigerant from the refrigerant discharge unit 26 is coincident with the discharge direction of the combustion gas from the first combustion gas discharge unit 34 (“coincidence” includes “substantially coincidence”). ). For this reason, when combustion gas is released from the first combustion gas discharge part 34, an ejector effect (negative pressure) acts on the refrigerant discharge part 26. Due to the ejector effect, the refrigerant is automatically supplied into the refrigerant flow path 24 via the refrigerant introduction portion 25 or the supply of the refrigerant into the refrigerant flow path 24 is assisted.

図１０に記載の例では、冷媒放出部２６の放出口を規定する放出面と、第１燃焼ガス放出部３４の放出口を規定する放出面との間のなす角は、０度である（より具体的には、両放出面は、同一平面上にあり、かつ、第１方向に垂直な面である）。代替的に、冷媒放出部２６の放出口を規定する放出面と、第１燃焼ガス放出部３４の放出口を規定する放出面との間のなす角は、０度より大きくてもよい。代替的に、あるいは、付加的に、冷媒放出部２６の放出口を規定する放出面は、第１燃焼ガス放出部３４の放出口を規定する放出面よりも第１方向側、もしくは、第２方向側にあってもよい。 In the example shown in FIG. 10, the angle formed between the discharge surface that defines the discharge port of the refrigerant discharge portion 26 and the discharge surface that defines the discharge port of the first combustion gas discharge portion 34 is 0 degrees ( More specifically, both emission surfaces are on the same plane and are perpendicular to the first direction). Alternatively, the angle formed between the discharge surface that defines the discharge port of the refrigerant discharge unit 26 and the discharge surface that defines the discharge port of the first combustion gas discharge unit 34 may be greater than 0 degrees. Alternatively or additionally, the discharge surface that defines the discharge port of the refrigerant discharge unit 26 is in the first direction or the second direction than the discharge surface that defines the discharge port of the first combustion gas discharge unit 34. It may be on the direction side.

図１０に示されるように、第２壁部６０に、冷媒（より具体的には、空気）が通過する冷媒流路６４が配置されてもよい。冷媒流路６４は、第２環状流路５０に沿って配置される。 As shown in FIG. 10, a coolant channel 64 through which a coolant (more specifically, air) passes may be disposed in the second wall portion 60. The refrigerant flow path 64 is disposed along the second annular flow path 50.

冷媒流路６４内への冷媒の供給は、第２燃焼ガス放出部５４から放出される燃焼ガスによるエジェクタ効果により、自動的に行われる。すなわち、冷媒流路６４内への冷媒の供給は、冷媒供給ポンプを用いることなく実行可能である。代替的に、冷媒流路６４内への冷媒の供給に関し、圧縮機を用いて冷媒（例えば、空気）を昇圧し、昇圧された冷媒が冷媒流路６４に供給されるようにしてもよい。この場合、エジェクタ効果が利用されることにより、冷媒を供給するための圧縮機の規模を小さくすることが可能である。 The supply of the refrigerant into the refrigerant flow path 64 is automatically performed by the ejector effect caused by the combustion gas discharged from the second combustion gas discharge unit 54. That is, the supply of the refrigerant into the refrigerant flow path 64 can be performed without using a refrigerant supply pump. Alternatively, with respect to the supply of the refrigerant into the refrigerant flow path 64, the pressure of the refrigerant (for example, air) may be increased using a compressor, and the increased pressure refrigerant may be supplied to the refrigerant flow path 64. In this case, the scale of the compressor for supplying the refrigerant can be reduced by utilizing the ejector effect.

より具体的には、冷媒流路６４の冷媒放出部６６（冷媒放出口）は、第２燃焼ガス放出部５４（第２燃焼ガス放出口）に隣接配置されている。また、冷媒放出部６６からの冷媒の放出方向は、第２燃焼ガス放出部５４からの燃焼ガスの放出方向と一致している（なお、「一致」には、「略一致」が包含される）。このため、第２燃焼ガス放出部５４から燃焼ガスが放出されると、冷媒放出部６６には、エジェクタ効果（負圧）が作用する。当該エジェクタ効果により、冷媒流路６４内には、冷媒導入部６５を介して、冷媒が自動的に供給されるか、あるいは、冷媒流路６４内への冷媒の供給がアシストされる。 More specifically, the refrigerant discharge portion 66 (refrigerant discharge port) of the refrigerant flow path 64 is disposed adjacent to the second combustion gas discharge portion 54 (second combustion gas discharge port). In addition, the refrigerant discharge direction from the refrigerant discharge part 66 coincides with the discharge direction of the combustion gas from the second combustion gas discharge part 54 (“coincidence” includes “substantially coincidence”. ). For this reason, when combustion gas is released from the second combustion gas release part 54, an ejector effect (negative pressure) acts on the refrigerant release part 66. Due to the ejector effect, the refrigerant is automatically supplied into the refrigerant flow path 64 via the refrigerant introduction portion 65 or the supply of the refrigerant into the refrigerant flow path 64 is assisted.

図１０に記載の例では、冷媒放出部６６の放出口を規定する放出面と、第２燃焼ガス放出部５４の放出口を規定する放出面との間のなす角は、０度である（より具体的には、両放出面は、同一平面上にあり、かつ、第１方向に垂直な面である）。代替的に、冷媒放出部６６の放出口を規定する放出面と、第２燃焼ガス放出部５４の放出口を規定する放出面との間のなす角は、０度より大きくてもよい。代替的に、あるいは、付加的に、冷媒放出部６６の放出口を規定する放出面は、第２燃焼ガス放出部５４の放出口を規定する放出面よりも第１方向側、もしくは、第２方向側にあってもよい。 In the example shown in FIG. 10, the angle formed between the discharge surface that defines the discharge port of the refrigerant discharge unit 66 and the discharge surface that defines the discharge port of the second combustion gas discharge unit 54 is 0 degrees ( More specifically, both emission surfaces are on the same plane and are perpendicular to the first direction). Alternatively, the angle formed between the discharge surface that defines the discharge port of the refrigerant discharge unit 66 and the discharge surface that defines the discharge port of the second combustion gas discharge unit 54 may be greater than 0 degrees. Alternatively, or in addition, the discharge surface that defines the discharge port of the refrigerant discharge unit 66 is on the first direction side or the second side than the discharge surface that defines the discharge port of the second combustion gas discharge unit 54. It may be on the direction side.

第２の実施形態は、第１の実施形態と同様の効果を奏する。加えて、第２の実施形態では、エジェクタ効果によって、冷媒流路に冷媒が自動的に供給されるか、あるいは、冷媒流路への冷媒の供給がアシストされる。このため、燃焼前の燃料を冷媒として用いる冷却機構と比較して、構成が簡素となり、燃焼器が軽量化される。さらに、第２の実施形態では、エジェクタ効果によって、冷媒流路に冷媒が自動的に供給されるため、冷媒を冷媒流路に供給するためのポンプあるいは圧縮機等が不要となる。あるいは、第２の実施形態では、エジェクタ効果によって、冷媒流路への冷媒の供給がアシストされる。このため、冷媒を冷媒流路に供給するためのポンプあるいは圧縮機を小さくすることが可能である。その結果、燃焼器の更なる軽量化が可能となる。第２の実施形態の回転デトネーション燃焼器が、飛しょう体用のジェットエンジンに適用される場合には、ジェットエンジン（および、飛しょう体）が軽量化される。 The second embodiment has the same effects as the first embodiment. In addition, in the second embodiment, the refrigerant is automatically supplied to the refrigerant flow path or the supply of the refrigerant to the refrigerant flow path is assisted by the ejector effect. For this reason, compared with the cooling mechanism which uses the fuel before combustion as a refrigerant | coolant, a structure becomes simple and a combustor is reduced in weight. Furthermore, in the second embodiment, since the refrigerant is automatically supplied to the refrigerant flow path by the ejector effect, a pump or a compressor for supplying the refrigerant to the refrigerant flow path becomes unnecessary. Or in 2nd Embodiment, supply of the refrigerant | coolant to a refrigerant flow path is assisted by the ejector effect. For this reason, it is possible to reduce the size of the pump or compressor for supplying the refrigerant to the refrigerant flow path. As a result, the combustor can be further reduced in weight. When the rotary detonation combustor according to the second embodiment is applied to a jet engine for a flying object, the jet engine (and the flying object) is reduced in weight.

（第２の実施形態の変形例）
図１２を参照して、第２の実施形態の変形例について説明する。図１２は、回転デトネーション燃焼器１０を模式的に示す縦断面図である。第２の実施形態の変形例における回転デトネーション燃焼器１０の冷媒流路の形状は、第２の実施形態における回転デトネーション燃焼器１０の冷媒流路の形状と異なる。その他の点では、第２の実施形態の変形例における回転デトネーション燃焼器１０は、第２の実施形態における回転デトネーション燃焼器と同様である。 (Modification of the second embodiment)
A modification of the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a longitudinal sectional view schematically showing the rotary detonation combustor 10. The shape of the refrigerant flow path of the rotary detonation combustor 10 in the modification of the second embodiment is different from the shape of the refrigerant flow path of the rotary detonation combustor 10 in the second embodiment. In other respects, the rotational detonation combustor 10 in the modification of the second embodiment is the same as the rotational detonation combustor in the second embodiment.

図１２に記載の例では、デトネーション発生領域に対応する冷媒流路の断面積（第１方向に垂直な面における断面積）が、デトネーション発生領域ではない他の領域に対応する冷媒流路の断面積（第１方向に垂直な面における断面積）よりも小さい。冷媒流路の断面積が相対的に小さな部分では、冷媒流路の断面積が相対的に大きな部分と比較して、冷媒流路を流れる冷媒の流速が速い。その結果、冷媒流路の断面積が相対的に小さな部分では、より大きな冷却効果が得られる。図１２に記載の例では、デトネーション発生領域に対応する冷媒流路の断面積が、デトネーション発生領域ではない他の領域に対応する冷媒流路の断面積よりも小さい。その結果、デトネーション発生領域において、特に大きな冷却効果が得られる。 In the example shown in FIG. 12, the cross-sectional area of the refrigerant flow path corresponding to the detonation generation area (the cross-sectional area in the plane perpendicular to the first direction) is the breakage of the refrigerant flow path corresponding to another area that is not the detonation generation area. It is smaller than the area (cross-sectional area in a plane perpendicular to the first direction). In the portion where the cross-sectional area of the refrigerant flow path is relatively small, the flow velocity of the refrigerant flowing through the refrigerant flow path is faster than in the portion where the cross-sectional area of the refrigerant flow path is relatively large. As a result, a greater cooling effect can be obtained at a portion where the cross-sectional area of the refrigerant flow path is relatively small. In the example shown in FIG. 12, the cross-sectional area of the refrigerant flow path corresponding to the detonation generation area is smaller than the cross-sectional area of the refrigerant flow path corresponding to another area that is not the detonation generation area. As a result, a particularly large cooling effect can be obtained in the detonation generation region.

冷媒流路の断面積について、より具体的に説明する。冷媒流路４４ａに関し、第１燃料供給口３６および／または第２燃料供給口５６の直ぐ下流側（第１方向側）の流路断面積（第１方向に垂直な面における断面積）は、冷媒導入部４５ａにおける流路断面積（第１方向に垂直な面における断面積）より小さい。また、冷媒流路４４ａに関し、第１燃料供給口３６および／または第２燃料供給口５６の直ぐ下流側（第１方向側）の流路断面積（第１方向に垂直な面における断面積）は、冷媒放出部４６ａにおける流路断面積（第１方向に垂直な面における断面積）より小さい。 The cross-sectional area of the refrigerant channel will be described more specifically. Regarding the refrigerant flow path 44a, the flow path cross-sectional area (the cross-sectional area in the plane perpendicular to the first direction) immediately downstream (first direction side) of the first fuel supply port 36 and / or the second fuel supply port 56 is It is smaller than the flow path cross-sectional area (cross-sectional area in a plane perpendicular to the first direction) in the refrigerant introduction part 45a. Further, regarding the refrigerant flow path 44a, the flow path cross-sectional area (the cross-sectional area in a plane perpendicular to the first direction) immediately downstream (first direction side) of the first fuel supply port 36 and / or the second fuel supply port 56. Is smaller than the flow path cross-sectional area (cross-sectional area in a plane perpendicular to the first direction) in the refrigerant discharge portion 46a.

同様に、冷媒流路４４ｂに関し、第２燃料供給口５６の直ぐ下流側（第１方向側）の流路断面積（第１方向に垂直な面における断面積）は、冷媒導入部４５ｂにおける流路断面積（第１方向に垂直な面における断面積）より小さい。冷媒流路４４ｂに関し、第２燃料供給口５６の直ぐ下流側（第１方向側）の流路断面積（第１方向に垂直な面における断面積）は、冷媒放出部４６ｂにおける流路断面積（第１方向に垂直な面における断面積）より小さい。 Similarly, the flow passage cross-sectional area (cross-sectional area in a plane perpendicular to the first direction) immediately downstream (first direction side) of the second fuel supply port 56 in the refrigerant flow passage 44b is the flow in the refrigerant introduction portion 45b. It is smaller than the road cross-sectional area (cross-sectional area in a plane perpendicular to the first direction). Regarding the refrigerant flow path 44b, the flow path cross-sectional area (the cross-sectional area in the plane perpendicular to the first direction) immediately downstream (first direction side) of the second fuel supply port 56 is the flow path cross-sectional area in the refrigerant discharge portion 46b. It is smaller than (a cross-sectional area in a plane perpendicular to the first direction).

同様に、冷媒流路２４に関し、第１燃料供給口３６の直ぐ下流側（第１方向側）の流路断面積（第１方向に垂直な面における断面積）は、冷媒導入部２５における流路断面積（第１方向に垂直な面における断面積）より小さい。冷媒流路２４に関し、第１燃料供給口３６の直ぐ下流側（第１方向側）の流路断面積（第１方向に垂直な面における断面積）は、冷媒放出部２６における流路断面積（第１方向に垂直な面における断面積）より小さい。 Similarly, regarding the refrigerant flow path 24, the flow path cross-sectional area (cross-sectional area in a plane perpendicular to the first direction) immediately downstream (first direction side) of the first fuel supply port 36 is the flow rate in the refrigerant introduction portion 25. It is smaller than the road cross-sectional area (cross-sectional area in a plane perpendicular to the first direction). Regarding the refrigerant flow path 24, the flow path cross-sectional area (cross-sectional area in a plane perpendicular to the first direction) immediately downstream (first direction side) of the first fuel supply port 36 is the flow path cross-sectional area in the refrigerant discharge portion 26. It is smaller than (a cross-sectional area in a plane perpendicular to the first direction).

同様に、冷媒流路６４に関し、第２燃料供給口５６の直ぐ下流側（第１方向側）の流路断面積（第１方向に垂直な面における断面積）は、冷媒導入部６５における流路断面積（第１方向に垂直な面における断面積）より小さい。冷媒流路６４に関し、第２燃料供給口５６の直ぐ下流側（第１方向側）の流路断面積（第１方向に垂直な面における断面積）は、冷媒放出部６６における流路断面積（第１方向に垂直な面における断面積）より小さい。 Similarly, with respect to the refrigerant flow path 64, the flow path cross-sectional area (cross-sectional area in a plane perpendicular to the first direction) immediately downstream (first direction side) of the second fuel supply port 56 is the flow rate in the refrigerant introduction portion 65. It is smaller than the road cross-sectional area (cross-sectional area in a plane perpendicular to the first direction). Regarding the refrigerant channel 64, the channel cross-sectional area (the cross-sectional area in the plane perpendicular to the first direction) immediately downstream (first direction side) of the second fuel supply port 56 is the channel cross-sectional area in the refrigerant discharge portion 66. It is smaller than (a cross-sectional area in a plane perpendicular to the first direction).

（回転デトネーション燃焼器の適用例）
図１３および図１４を参照して、上述の実施形態における回転デトネーション燃焼器の適用例について説明する。図１３に記載の例では、回転デトネーション燃焼器１０が、タービン１００の上流側に配置されている。回転デトネーション燃焼器１０の第１燃焼ガス放出部３４または第２燃焼ガス放出部５４から放出された燃焼ガスは、タービンを回転駆動する。なお、回転デトネーション燃焼器１０の上流側には、圧縮機２００が配置されてもよい。圧縮機２００によって圧縮された空気等の酸化剤は、第１酸化剤導入部３２を介して第１環状流路３０に供給される。また、圧縮機２００によって圧縮された空気等の酸化剤は、第２酸化剤導入部５２を介して第２環状流路５０に供給される。圧縮機２００の回転軸と、タービン１００の回転軸とは、機械的に接続されていてもよい。この場合、タービン１００の回転により、圧縮機２００が駆動されることとなる。 (Application example of rotary detonation combustor)
With reference to FIG. 13 and FIG. 14, the application example of the rotation detonation combustor in the above-mentioned embodiment is demonstrated. In the example illustrated in FIG. 13, the rotary detonation combustor 10 is disposed on the upstream side of the turbine 100. The combustion gas discharged from the first combustion gas discharge part 34 or the second combustion gas discharge part 54 of the rotary detonation combustor 10 rotates the turbine. A compressor 200 may be disposed on the upstream side of the rotary detonation combustor 10. The oxidant such as air compressed by the compressor 200 is supplied to the first annular flow path 30 via the first oxidant introduction part 32. Further, the oxidant such as air compressed by the compressor 200 is supplied to the second annular channel 50 via the second oxidant introduction part 52. The rotating shaft of the compressor 200 and the rotating shaft of the turbine 100 may be mechanically connected. In this case, the compressor 200 is driven by the rotation of the turbine 100.

図１４に記載の例では、回転デトネーション燃焼器１０が、エンジンのノズル３００の上流側に配置されている。回転デトネーション燃焼器１０の第１燃焼ガス放出部３４または第２燃焼ガス放出部５４から放出された燃焼ガスは、ノズル３００を介して放出される。ノズル３００から燃焼ガスが放出されることにより、エンジンは推力を得る。なお、回転デトネーション燃焼器１０の上流側には、圧縮機４００が配置されてもよい。圧縮機４００によって圧縮された空気等の酸化剤は、第１酸化剤導入部３２を介して第１環状流路３０に供給される。また、圧縮機４００によって圧縮された空気等の酸化剤は、第２酸化剤導入部５２を介して第２環状流路５０に供給される。 In the example shown in FIG. 14, the rotary detonation combustor 10 is arranged on the upstream side of the engine nozzle 300. The combustion gas discharged from the first combustion gas discharge portion 34 or the second combustion gas discharge portion 54 of the rotary detonation combustor 10 is discharged through the nozzle 300. When the combustion gas is released from the nozzle 300, the engine obtains thrust. A compressor 400 may be disposed on the upstream side of the rotary detonation combustor 10. The oxidant such as air compressed by the compressor 400 is supplied to the first annular flow path 30 via the first oxidant introduction part 32. Further, the oxidant such as air compressed by the compressor 400 is supplied to the second annular flow path 50 via the second oxidant introduction part 52.

本発明は上記各実施形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施形態は適宜変形又は変更され得ることは明らかである。また、各実施形態又は変形例で用いられる種々の技術は、技術的矛盾が生じない限り、他の実施形態又は変形例にも適用可能である。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and it is obvious that the embodiments can be appropriately modified or changed within the scope of the technical idea of the present invention. Various techniques used in each embodiment or modification can be applied to other embodiments or modifications as long as no technical contradiction arises.

１：回転デトネーション燃焼器
２：軸心部
３：第１環状流路
４：第１壁部
５：第２環状流路
６：第２壁部
７：冷媒流路
１０：回転デトネーション燃焼器
２０：軸心部
２２：冷媒流路
２４：冷媒流路
２５：冷媒導入部
２６：冷媒放出部
３０：第１環状流路
３２：第１酸化剤導入部
３４：第１燃焼ガス放出部
３６：第１燃料供給口
３６ａ：燃料供給口
３６ｂ：燃料供給口
３７：端
３８：燃料供給流路
３８ａ：第１燃料供給流路
３８ｂ：第２燃料供給流路
４０：第１壁部
４２、４２ａ、４２ｂ：冷媒流路
４４、４４ａ、４４ｂ：冷媒流路
４５ａ：冷媒導入部
４５ｂ：冷媒導入部
４６ａ：冷媒放出部
４６ｂ：冷媒放出部
５０：第２環状流路
５２：第２酸化剤導入部
５４：第２燃焼ガス放出部
５６：第２燃料供給口
５６ａ：燃料供給口
５６ｂ：燃料供給口
５７：端
５８：燃料供給流路
５８ａ：第１燃料供給流路
５８ｂ：第２燃料供給流路
６０：第２壁部
６２：冷媒流路
６４：冷媒流路
６５：冷媒導入部
６６：冷媒放出部
７０：ノズル部材
８０：バイパス流路
８２：空気導入部
８４：空気放出部
９０：外壁
９２：燃料タンク
９４：燃料ポンプ
１００：タービン
２００：圧縮機
３００：ノズル
４００：圧縮機 1: Rotational detonation combustor 2: Axial center part 3: 1st annular flow path 4: 1st wall part 5: 2nd annular flow path 6: 2nd wall part 7: Refrigerant flow path 10: Rotational detonation combustor 20: Axis 22: Refrigerant flow path 24: Refrigerant flow path 25: Refrigerant introduction part 26: Refrigerant discharge part 30: First annular flow path 32: First oxidant introduction part 34: First combustion gas discharge part 36: First Fuel supply port 36a: Fuel supply port 36b: Fuel supply port 37: End 38: Fuel supply channel 38a: First fuel supply channel 38b: Second fuel supply channel 40: First wall portions 42, 42a, 42b: Refrigerant flow path 44, 44a, 44b: Refrigerant flow path 45a: Refrigerant introduction part 45b: Refrigerant introduction part 46a: Refrigerant discharge part 46b: Refrigerant discharge part 50: Second annular flow path 52: Second oxidant introduction part 54: First 2. Combustion gas discharge section 56: second fuel supply port 56a: fuel Supply port 56b: Fuel supply port 57: End 58: Fuel supply channel 58a: First fuel supply channel 58b: Second fuel supply channel 60: Second wall 62: Refrigerant channel 64: Refrigerant channel 65: Refrigerant introduction part 66: Refrigerant discharge part 70: Nozzle member 80: Bypass channel 82: Air introduction part 84: Air discharge part 90: Outer wall 92: Fuel tank 94: Fuel pump 100: Turbine 200: Compressor 300: Nozzle 400: Compressor

Claims

The shaft center,
A first annular flow path disposed on the outer peripheral side of the shaft center portion and including a first oxidant introduction portion and a first combustion gas discharge portion;
An annular first wall disposed on the outer peripheral side of the first annular channel;
A second annular flow path disposed on the outer peripheral side of the first wall portion and comprising a second oxidant introduction portion and a second combustion gas discharge portion;
A second wall portion disposed on the outer peripheral side of the second annular channel;
A first fuel supply port for supplying fuel into the first annular flow path;
A second fuel supply port for supplying fuel into the second annular flow path;
When the first direction is defined as a direction along the longitudinal direction of the axial portion and directed from the first oxidant introduction portion to the first combustion gas discharge portion, the first fuel supply port is A rotary detonation combustor that is on the first direction side of the second fuel supply port or on the second direction side of the second fuel supply port opposite to the first direction.

A nozzle member is disposed on the first direction side of the shaft center,
The rotary detonation combustor according to claim 1, wherein the first fuel supply port is closer to the first direction than the second fuel supply port.

The rotary detonation combustor according to claim 1, wherein the first wall portion includes a refrigerant flow path through which the refrigerant passes.

The refrigerant is air;
The refrigerant flow path includes a refrigerant introduction part and a refrigerant discharge part,
The refrigerant is automatically supplied into the refrigerant flow path by the ejector effect of the combustion gas released from the first combustion gas discharge part or the second combustion gas discharge part, or the refrigerant flow The rotary detonation combustor according to claim 3, wherein supply into the road is assisted.

The rotary detonation combustor according to claim 4, wherein a cross-sectional area of a portion of the refrigerant flow path corresponding to a detonation generation region is smaller than a cross-sectional area of the refrigerant flow path at the refrigerant introduction portion.