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J-GLOBAL ID：201502219375305366   整理番号：15A0951599

微小重力下での液体推薬保持技術開発のための地上模擬実験

Ground Experiment for Development of Liquid Propellant Acquisition Devices under Microgravity

著者 (5件)： 杵淵紀世志 (宇宙航空研究開発機構 宇宙輸送ミッション本部) ,  加納康仁 (宇宙航空研究開発機構 宇宙輸送ミッション本部) ,  齊藤靖博 (宇宙航空研究開発機構 宇宙輸送ミッション本部) ,  沖田耕一 (宇宙航空研究開発機構 宇宙輸送ミッション本部) ,  姫野武洋 (東京大学大学院工学系研究科 航空宇宙工学専攻)
資料名： 航空宇宙技術(Web)  (Aerospace Technology Japan, the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences (Web))
巻： 12  ページ： 73-77 (J-STAGE)  発行年： 2013年 
JST資料番号： U0120A  ISSN： 1884-0477  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 将将来の宇宙輸送システム開発では,微小重力下での効率的な液体推進薬の推薬管理デバイス(PMD:Propellant Management Device)が,軌道上での長期ミッションを実現するために要求される。微小重力環境は,一般的に落下塔,航空機や弾道/軌道実験あるいは放物線飛行を介して得られるが,これらの方法は大規模で柔軟性に欠ける。このような要求に応えるため,著者等は,微小重力下での同様の静的,自由表面を実現するために地上での静的実験を提案した。Bond数が微小重力相当まで小となる2液体の組み合わせを選定することにより,微小重力下で液体の静止自由表面を地上静止環境で観察する簡易実験方法を提案した。実験ではロケットタンクを想定し,ロケット性能向上のための推薬捕獲ベーンを配したアクリル製模型タンクを使用した。実験により観察界面で表面張力の卓越によるメニスカスが観察されBond数の低下に伴い曲率が大になることを確認した。実験結果をFluentによるVOF法およびCIP-LSM法による解析結果と比較し実験結果を再現できることを確認した。

シソーラス用語： *宇宙輸送システム ,  微小重力 ,  *液体推薬 ,  燃料タンク ,  界面張力 ,  メニスカス ,  プログラムパッケージ ,  *流動解析 ,  Bond数 ,  VOF法 ,  *飛翔体 ,  *解析
準シソーラス用語： FLUENT ,  推薬管理システム

分類 (1件)： ロケットエンジン  (PB02050J)

引用文献 (16件)：

• 1) Kinefuchi, K., Sarae, W., Aoki, K., Himeno, T., Nonaka, S. and Okita, K.: Upper Stage Propulsion System Development for H-IIA Upgrade, Paper ID 626, European Conference for Aerospace Sciences (EUCASS), Russia, 2011.
• 2) 杵淵紀世志, 東 伸幸, 更江 渉, 谷 直樹, 北山 治, 姫野武洋, 沖田耕一: 基幹ロケット推進系開発計画, 第55回宇宙科学技術連合講演会, JSASS-2011-4013, 愛媛, 2011年11月.
• 3) Imai, R., Takano, Y., Yamada, K., Hama, K. and Nakamura, S.: Development and Results of Space Evaluation Test for Vane Type Tank System (VTS), ISTS 2006-a-02, 28th International Symposium on Space Technology, 2006.
• 4) Kutter, B. F., Zegler, F., Lucas, S., Hines, L., Ragab, M., Spradley, I. and Hopkins, J.: Atlas Centaur Extensibility to Long-Duration In-Space Applications, AIAA 2005-6738, Space 2005, 2005.
• 5) Behruzi, P., Dodd, C. and Netter, G.: Future Propellant Management Device Concepts for Restartable Cryogenic Upper Stages, AIAA 2007-5498, 43rd AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit, 2007.

タイトルに関連する用語 (6件)： 微小 ,  重力 ,  液体推薬 ,  開発 ,  地上 ,  模擬実験