JPH06167246A - ガス発生装置 - Google Patents
ガス発生装置Info
- Publication number
- JPH06167246A JPH06167246A JP12479591A JP12479591A JPH06167246A JP H06167246 A JPH06167246 A JP H06167246A JP 12479591 A JP12479591 A JP 12479591A JP 12479591 A JP12479591 A JP 12479591A JP H06167246 A JPH06167246 A JP H06167246A
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- gas
- combustor
- flow passage
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧力、温度、流速の分布が略一様な高温高速
ガスを発生し得るガス発生装置を提供する。 【構成】 内部に扁平な矩形断面のガス流路２を有して
所要長さ延びる燃焼器１内で、ガス流路２の一端部２ａ
に設けたインジェクタ７により燃料３と酸化剤４とを噴
射衝突させる。この燃料３と酸化剤４は着火燃焼して高
温の燃焼ガス１３となり、スロート部８を通過すること
により流速を高められ、ガス流路２の他端部２ｂから圧
力、温度、流速の分布が幅方向に略一様な高温高速ガス
として噴射される。一方、冷媒である冷却水１５は冷媒
入口１１に供給され、各冷却流路１０を通されて燃焼器
１の内壁面９を冷却し、冷媒出口１２より燃焼器１外へ
排出される。
ガスを発生し得るガス発生装置を提供する。 【構成】 内部に扁平な矩形断面のガス流路２を有して
所要長さ延びる燃焼器１内で、ガス流路２の一端部２ａ
に設けたインジェクタ７により燃料３と酸化剤４とを噴
射衝突させる。この燃料３と酸化剤４は着火燃焼して高
温の燃焼ガス１３となり、スロート部８を通過すること
により流速を高められ、ガス流路２の他端部２ｂから圧
力、温度、流速の分布が幅方向に略一様な高温高速ガス
として噴射される。一方、冷媒である冷却水１５は冷媒
入口１１に供給され、各冷却流路１０を通されて燃焼器
１の内壁面９を冷却し、冷媒出口１２より燃焼器１外へ
排出される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガス発生装置に関するも
のである。
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年、通常の飛行機と同様に水平離陸し
て上昇し宇宙空間に到達し得るスペースプレーンの研究
が進められている。
て上昇し宇宙空間に到達し得るスペースプレーンの研究
が進められている。
【０００３】図４は前記スペースプレーンの一例を示す
もので、この種のスペースプレーンａでは、極超音速で
飛行することになる為、機体下部に一体に組付けるよう
にしたスクラムジェットエンジンｂが最も有力な形態の
推進機関であると考えられている。
もので、この種のスペースプレーンａでは、極超音速で
飛行することになる為、機体下部に一体に組付けるよう
にしたスクラムジェットエンジンｂが最も有力な形態の
推進機関であると考えられている。
【０００４】前記スクラムジェットエンジンｂは、スペ
ースプレーンａの機体下部に幅方向に効率良く並設し、
機体前胴下面ｄで圧縮した空気を効率良く取り込む都
合、及び前記スペースプレーンａの機体後端ｃを外部ノ
ズルとして利用する都合等により、空気取込口から燃焼
器、ノズル部に至るまで矩形断面形状に形成するように
してある。
ースプレーンａの機体下部に幅方向に効率良く並設し、
機体前胴下面ｄで圧縮した空気を効率良く取り込む都
合、及び前記スペースプレーンａの機体後端ｃを外部ノ
ズルとして利用する都合等により、空気取込口から燃焼
器、ノズル部に至るまで矩形断面形状に形成するように
してある。
【０００５】斯かるスクラムジェットエンジンｂを実用
化する為には、空力加熱、材料特性、冷却性能、空力性
能等の各種評価試験を行う必要がある。
化する為には、空力加熱、材料特性、冷却性能、空力性
能等の各種評価試験を行う必要がある。
【０００６】従来、こうした極超音速エンジンの評価試
験は、例えば円形断面のＨ2／Ｏ2ロケット燃焼器を改造
したガス発生装置を用いて高温高速ガスを発生させ、極
超音速で飛行した時の状態を模擬して行うようにしてい
た。
験は、例えば円形断面のＨ2／Ｏ2ロケット燃焼器を改造
したガス発生装置を用いて高温高速ガスを発生させ、極
超音速で飛行した時の状態を模擬して行うようにしてい
た。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記円
形断面のガス発生装置を用いた場合には、圧力、温度、
流速の分布が半径方向に一様にならない為、模擬実験装
置としては適しておらず、特に前述した如き矩形断面形
状のスクラムジェットエンジンｂにおける現象を正確に
模擬することができない。
形断面のガス発生装置を用いた場合には、圧力、温度、
流速の分布が半径方向に一様にならない為、模擬実験装
置としては適しておらず、特に前述した如き矩形断面形
状のスクラムジェットエンジンｂにおける現象を正確に
模擬することができない。
【０００８】本発明は上述の実情に鑑みてなしたもの
で、圧力、温度、流速の分布が二次元的に略一様な高温
高速ガスを発生し得るガス発生装置を提供することによ
って、スクラムジェットエンジン等の現象を正確に模擬
することを目的としている。
で、圧力、温度、流速の分布が二次元的に略一様な高温
高速ガスを発生し得るガス発生装置を提供することによ
って、スクラムジェットエンジン等の現象を正確に模擬
することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は内部に扁平な矩
形断面のガス流路を有する燃焼器の前記ガス流路一端部
に、燃料と酸化剤とを噴射衝突させて着火燃焼させるイ
ンジェクタを設け、前記ガス流路の中途部に、ガス流路
を前記矩形断面の短辺方向に絞り込むスロート部を形成
し、更に前記燃焼器の内壁面に、前記ガス流路を流れる
燃焼ガスの流れ方向に延びる多数の冷却流路を形成し、
該各冷却流路に冷媒を供給し得るよう構成したことを特
徴とするガス発生装置にかかるものである。
形断面のガス流路を有する燃焼器の前記ガス流路一端部
に、燃料と酸化剤とを噴射衝突させて着火燃焼させるイ
ンジェクタを設け、前記ガス流路の中途部に、ガス流路
を前記矩形断面の短辺方向に絞り込むスロート部を形成
し、更に前記燃焼器の内壁面に、前記ガス流路を流れる
燃焼ガスの流れ方向に延びる多数の冷却流路を形成し、
該各冷却流路に冷媒を供給し得るよう構成したことを特
徴とするガス発生装置にかかるものである。
【００１０】
【作用】従って本発明では、インジェクタにより燃焼器
内で燃料と酸化剤とを噴射衝突させると、該燃料と酸化
剤は着火燃焼して高温の燃焼ガスとなり、該燃焼ガスは
スロート部を通過し、燃焼器の他端部側で膨張されるこ
とにより流速を高められ、ガス流路の他端部から圧力、
温度、流速の分布が二次元的に略一様な高温高速ガスと
して噴射される。
内で燃料と酸化剤とを噴射衝突させると、該燃料と酸化
剤は着火燃焼して高温の燃焼ガスとなり、該燃焼ガスは
スロート部を通過し、燃焼器の他端部側で膨張されるこ
とにより流速を高められ、ガス流路の他端部から圧力、
温度、流速の分布が二次元的に略一様な高温高速ガスと
して噴射される。
【００１１】一方、冷媒は各冷却流路に供給され、燃焼
器の内壁面を冷却する。
器の内壁面を冷却する。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。
明する。
【００１３】図１〜図３は本発明のガス発生装置の一実
施例であり、図中１は内部に扁平な矩形断面のガス流路
２を有して所要長さ延びる燃焼器を示し、該燃焼器１の
前記ガス流路２一端部２ａには、ＭＭＨ（モノメチルヒ
ドラジン）等の燃料３と、ＮＴＯ（四酸化二窒素）等の
酸化剤４とを噴射衝突させて着火燃焼させるインジェク
タ７が設けられている。
施例であり、図中１は内部に扁平な矩形断面のガス流路
２を有して所要長さ延びる燃焼器を示し、該燃焼器１の
前記ガス流路２一端部２ａには、ＭＭＨ（モノメチルヒ
ドラジン）等の燃料３と、ＮＴＯ（四酸化二窒素）等の
酸化剤４とを噴射衝突させて着火燃焼させるインジェク
タ７が設けられている。
【００１４】即ち、前記インジェクタ７の図１のＩＩＩ
−ＩＩＩ方向から見た水平断面を図３に示すと、前記イ
ンジェクタ７は幅方向（図３中上下方向）に所要間隔で
谷形の溝を有しており、各溝に開口する複数対の噴射孔
５，６から前記燃料３及び酸化剤４を噴射せしめて衝突
させ得るようにしてある。
−ＩＩＩ方向から見た水平断面を図３に示すと、前記イ
ンジェクタ７は幅方向（図３中上下方向）に所要間隔で
谷形の溝を有しており、各溝に開口する複数対の噴射孔
５，６から前記燃料３及び酸化剤４を噴射せしめて衝突
させ得るようにしてある。
【００１５】又、前記ガス流路２の他端部２ｂ寄りの中
途部には、前記ガス流路２を前記矩形断面の短辺方向
（図１及び図２中上下方向）に絞り込むスロート部８が
形成されている。
途部には、前記ガス流路２を前記矩形断面の短辺方向
（図１及び図２中上下方向）に絞り込むスロート部８が
形成されている。
【００１６】更に、前記燃焼器１の内壁面９には、該内
壁面９に沿って長手方向に延びる多数の冷却流路１０が
形成されており、前記燃焼器１におけるガス流路２他端
部２ｂ側には、前記冷却流路１０に連通する冷媒入口１
１が設けられ且つ前記燃焼器１におけるガス流路２一端
部２ａ側には、前記冷却流路１０に連通する冷媒出口１
２が設けられている。
壁面９に沿って長手方向に延びる多数の冷却流路１０が
形成されており、前記燃焼器１におけるガス流路２他端
部２ｂ側には、前記冷却流路１０に連通する冷媒入口１
１が設けられ且つ前記燃焼器１におけるガス流路２一端
部２ａ側には、前記冷却流路１０に連通する冷媒出口１
２が設けられている。
【００１７】ここで、前記各冷却流路１０は、電気一体
鋳造法を用いることによって容易に形成することができ
る。
鋳造法を用いることによって容易に形成することができ
る。
【００１８】尚、図中１３は燃焼ガス、１４はガス出
口、１５は冷媒である冷却水、１６は該冷却水１５のマ
ニホールドを示す。
口、１５は冷媒である冷却水、１６は該冷却水１５のマ
ニホールドを示す。
【００１９】而して、前記インジェクタ７に燃焼器１外
部から燃料３と酸化剤４とを供給し、各噴射孔５，６か
ら噴射せしめて衝突させると、前記燃料３及び酸化剤４
は着火燃焼して高温の燃焼ガス１３となる。
部から燃料３と酸化剤４とを供給し、各噴射孔５，６か
ら噴射せしめて衝突させると、前記燃料３及び酸化剤４
は着火燃焼して高温の燃焼ガス１３となる。
【００２０】更に、前記燃焼ガス１３はスロート部８を
通過することにより流速を高められ、ガス流路２の他端
部２ｂ側に開口するガス出口１４から幅方向（図２中左
右方向）に圧力、温度、流速の分布が略一様な高温高速
ガスとして噴射される。
通過することにより流速を高められ、ガス流路２の他端
部２ｂ側に開口するガス出口１４から幅方向（図２中左
右方向）に圧力、温度、流速の分布が略一様な高温高速
ガスとして噴射される。
【００２１】尚、前記高温高速ガスの圧力は燃料３と酸
化剤４の流量を増減することにより調整し、又、高温高
速ガスの温度は燃料３と酸化剤４の混合比（質量比）を
増減することにより調整する。
化剤４の流量を増減することにより調整し、又、高温高
速ガスの温度は燃料３と酸化剤４の混合比（質量比）を
増減することにより調整する。
【００２２】一方、冷媒である冷却水１５は、冷媒入口
１１に沸点を上昇させるべく昇圧されて供給され、各冷
却流路１０を通されて燃焼器１の内壁面９を冷却し、冷
媒出口１２より燃焼器１外へ排出される。
１１に沸点を上昇させるべく昇圧されて供給され、各冷
却流路１０を通されて燃焼器１の内壁面９を冷却し、冷
媒出口１２より燃焼器１外へ排出される。
【００２３】従って上記実施例によれば、圧力、温度、
流速の分布が二次元的に略一様な高温高速ガスを得るこ
とができるので、極超音速エンジン等の空力加熱、材料
特性、冷却性能、空力性能等の各種評価試験を正確に行
うことができ、特にスクラムジェットエンジンの如き矩
形断面形状のエンジンの飛行状態における現象を正確に
模擬することができる。
流速の分布が二次元的に略一様な高温高速ガスを得るこ
とができるので、極超音速エンジン等の空力加熱、材料
特性、冷却性能、空力性能等の各種評価試験を正確に行
うことができ、特にスクラムジェットエンジンの如き矩
形断面形状のエンジンの飛行状態における現象を正確に
模擬することができる。
【００２４】又、冷却流路１０に冷却水１５を流すこと
により燃焼器１の内壁面９を冷却することができるの
で、燃焼器１の内壁面９の耐熱性能を大幅に向上するこ
とができ、長時間の性能確認試験、各種評価試験が可能
となる。
により燃焼器１の内壁面９を冷却することができるの
で、燃焼器１の内壁面９の耐熱性能を大幅に向上するこ
とができ、長時間の性能確認試験、各種評価試験が可能
となる。
【００２５】尚、本発明のガス発生装置は、上述の実施
例にのみ限定されるものではなく、冷媒には水以外に水
素、メタン等を採用し得ること、その他本発明の要旨を
逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿
論である。
例にのみ限定されるものではなく、冷媒には水以外に水
素、メタン等を採用し得ること、その他本発明の要旨を
逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿
論である。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のガス発生
装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得
る。
装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得
る。
【００２７】(Ｉ)圧力、温度、流速の分布が略一様な高
温高速ガスを得ることができるので、極超音速エンジン
等の空力加熱、材料特性、冷却性能、空力性能等の各種
評価試験を正確に行うことができ、特にスクラムジェッ
トエンジンの如き矩形断面形状のエンジンの飛行状態に
おける現象を正確に模擬することができる。
温高速ガスを得ることができるので、極超音速エンジン
等の空力加熱、材料特性、冷却性能、空力性能等の各種
評価試験を正確に行うことができ、特にスクラムジェッ
トエンジンの如き矩形断面形状のエンジンの飛行状態に
おける現象を正確に模擬することができる。
【００２８】(ＩＩ)冷却流路に冷媒を流すことにより燃
焼器の内壁面を冷却することができるので、燃焼器の内
壁面の耐熱性能を大幅に向上することができ、長時間の
性能確認試験、各種評価試験が可能となる。
焼器の内壁面を冷却することができるので、燃焼器の内
壁面の耐熱性能を大幅に向上することができ、長時間の
性能確認試験、各種評価試験が可能となる。
【図１】本発明の一実施例の断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向の矢視図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ方向の矢視図である。
【図４】スペースプレーンの一例を示す斜視図である。
１ 燃焼器 ２ ガス流路 ２ａ 一端部 ２ｂ 他端部 ３ 燃料 ４ 酸化剤 ７ インジェクタ ８ スロート部 ９ 内壁面 １０ 冷却流路 １３ 燃焼ガス １５ 冷却水（冷媒）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮島 博 宮城県角田市君萱字小金沢１ 科学技術庁 航空宇宙技術研究所 角田支所内 (72)発明者 東野 和幸 東京都西多摩郡瑞穂町殿ヶ谷229番地 石 川島播磨重工業株式会社瑞穂工場内 (72)発明者 大森 保紀 東京都田無市向台町三丁目５番１号 石川 島播磨重工業株式会社田無工場内 (72)発明者 佐山 正巳 東京都田無市向台町三丁目５番１号 石川 島播磨重工業株式会社田無工場内 (72)発明者 佐野 和夫 東京都西多摩郡瑞穂町殿ヶ谷229番地 石 川島播磨重工業株式会社瑞穂工場内 (72)発明者 松島 幸徳 福岡県北九州市小倉南区新曽根５番１号 三島光産株式会社機工事業本部内 (72)発明者 石橋 利幸 福岡県北九州市小倉南区新曽根５番１号 三島光産株式会社機工事業本部内
Claims (1)
- 【請求項１】 内部に矩形断面のガス流路を有する燃焼
器の前記ガス流路一端部に、燃料と酸化剤とを噴射衝突
させて着火燃焼させるインジェクタを設け、前記ガス流
路の中途部に、ガス流路を前記矩形断面の短辺方向に絞
り込むスロート部を形成し、更に前記燃焼器の内壁面
に、前記ガス流路を流れる燃焼ガスの流れ方向に延びる
多数の冷却流路を形成し、該各冷却流路に冷媒を供給し
得るよう構成したことを特徴とするガス発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3124795A JP2989312B2 (ja) | 1991-04-27 | 1991-04-27 | ガス発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3124795A JP2989312B2 (ja) | 1991-04-27 | 1991-04-27 | ガス発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06167246A true JPH06167246A (ja) | 1994-06-14 |
| JP2989312B2 JP2989312B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=14894313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3124795A Expired - Lifetime JP2989312B2 (ja) | 1991-04-27 | 1991-04-27 | ガス発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2989312B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015072209A (ja) * | 2013-10-03 | 2015-04-16 | 株式会社Ihi | ロケット用燃焼器の燃焼試験方法 |
| RU2654770C1 (ru) * | 2017-05-31 | 2018-05-22 | Владислав Юрьевич Климов | Газогенератор |
| CN110160792A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-08-23 | 北京机电工程研究所 | 一种动力系统动态模拟试验方法 |
| CN111997785A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-11-27 | 沈阳航天新光集团有限公司 | 再生冷却结构火箭发动机燃烧室 |
| CN112253334A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-22 | 西安航天动力研究所 | 一种集成冷却通道的燃气管路 |
-
1991
- 1991-04-27 JP JP3124795A patent/JP2989312B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015072209A (ja) * | 2013-10-03 | 2015-04-16 | 株式会社Ihi | ロケット用燃焼器の燃焼試験方法 |
| RU2654770C1 (ru) * | 2017-05-31 | 2018-05-22 | Владислав Юрьевич Климов | Газогенератор |
| CN110160792A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-08-23 | 北京机电工程研究所 | 一种动力系统动态模拟试验方法 |
| CN110160792B (zh) * | 2018-11-15 | 2020-12-25 | 北京机电工程研究所 | 一种动力系统动态模拟试验方法 |
| CN111997785A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-11-27 | 沈阳航天新光集团有限公司 | 再生冷却结构火箭发动机燃烧室 |
| CN112253334A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-22 | 西安航天动力研究所 | 一种集成冷却通道的燃气管路 |
| CN112253334B (zh) * | 2020-09-29 | 2021-10-19 | 西安航天动力研究所 | 一种集成冷却通道的燃气管路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2989312B2 (ja) | 1999-12-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
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|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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