ロケット・エンジンの数値計算と実験の定量比較を可能とする手法の開発〜CFD結果と実験で得られるOH*発光を比較可能とする手法の開発〜

2021年8月24日 10:00 | プレスリリース・研究成果

【本学研究者情報】

〇東北大学流体科学研究所　助教　森井雄飛
研究室ウェブサイト

【発表のポイント】

ロケット・エンジンは極限状態での燃焼現象であり，実験によって得られる情報は限られている．
詳細な情報が得られる数値計算を用いた実験の再現が求められるが，数値計算のモデル検証に必要な実験データも存在しない．
実験で比較的容易に得られるOH*の発光に対して，数値計算結果を定量的に比較できる手法を開発した．

【概要】

ロケット・エンジンは高温・高圧の条件で燃焼するため，実験で計測できるデータは非常に限られており，ロケット・エンジン内の燃焼現象を詳細に理解することは困難です．そこで，数値計算による実験の再現が期待されていますが，現在の実験で得られるデータだけでは，数値計算のモデル検証も容易ではありません．

東北大学流体科学研究所エネルギー動態研究分野の森井雄飛助教は，ドイツ航空宇宙センター（DLR）と共同で，ロケット・エンジンの数値計算結果と実験データを定量的に比較可能な新しい手法「SMART」を開発しました．この新手法により，実験で比較的簡単に得られるOH*発光に対して，数値計算結果を定量的に比較することが可能となりました．このOH*発光は従来法では定量比較が困難であった燃焼で重要となる化学反応に関わる現象であり，数値計算モデルの中でも最も重要な化学反応のモデル化に対する精度向上に大きく寄与すると期待されます．

本成果は燃焼分野で最も権威のある学術誌Combustion and Flameに2021年8月2日にオンライン掲載されました．