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J-GLOBAL ID：201902262035358336   整理番号：19A1998119

LE-5B-3地上燃焼試験用静電容量型ボイド率計の開発

Capacitive Void Fraction Sensor for Ground Test of LE-5B-3

著者 (7件)： 坂本勇樹 (早稲田大学大学院基幹理工学研究科機械科学専攻) ,  小林弘明 (宇宙航空研究開発機構) ,  東和弘 (宇宙航空研究開発機構) ,  長尾直樹 (宇宙航空研究開発機構) ,  杉森大造 (宇宙航空研究開発機構) ,  杵淵紀世志 (宇宙航空研究開発機構) ,  佐藤哲也 (早稲田大学基幹理工学部機械科学・航空学科)
資料名： 航空宇宙技術(Web)  (Aerospace Technology Japan, the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences (Web))
巻： 18  ページ： 19-28(J-STAGE)  発行年： 2019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： 多くの宇宙機は液体水素と液体酸素により推進される。同燃料は極低温流体であるため,容易に沸騰して気液二相流になる。LE-5B-3エンジンはLE-5B-2エンジンと同様にアイドルモード燃焼の機能を有する。アイドルモードでは燃料は原則,飽和条件で流動するため,エンジンの運転には燃料ターボポンプの入口における流れ条件の評価が重要である。二相流動状態ではボイド率が流れを評価するための最も重要なパラメータの一つである。多種のボイド率センサーが考案されているが,容量型はエンジンに搭載する上で大きさ,重量,堅牢性の観点で優位性を有する。本研究では,LE-5B-3エンジンの地上燃焼試験用に複数円状電極の容量型ボイド率センサーを開発した。同センサーは,電場解析にもとづいて設計し,地上試験に先立ってその仕様を評価した。本センサーを認定試験に使用して安定した計測を完遂できると共に,エンジン作動中の流体の状態を理解する一助にできた。本論文では,同センサーの設計方法,評価結果,および地上試験の結果を考察した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *ロケットエンジン ,  極低温流体 ,  液体水素 ,  気液二相流 ,  *センサ ,  *燃焼試験 ,  信頼性試験 ,  性能試験 ,  ターボ形ポンプ ,  円盤電極 ,  誘電率 ,  電場計算 ,  素子構造 ,  ドリフト ,  気密性 ,  耐圧性
準シソーラス用語： *ボイド率 ,  リセス構造 ,  温度ドリフト ,  *静電容量センサ ,  *地上試験

著者キーワード (10件)： ボイド率 ,  容量センサ ,  極低温 ,  液体水素 ,  LE-5B-3エンジン ,  ボイド率 ,  容量センサ ,  極低温 ,  液体水素 ,  LE-5B-3エンジン

分類 (3件)： ロケットエンジン  (PB02050J) ,  不均質流  (BC02060J) ,  流体の実験・試験・測定方法及び装置  (BC01020K)

引用文献 (19件)：

• 1) Ukai, S. et al.: Qualication Test Results of the 2nd Stage\nEngine for H3 Launch Vehicle, Space Propulsion 2018, 2018.
• 2) Sakamoto, Y. et al.: Development of a Capacitive Void Fraction Sensor to Mount on a Space Propulsion System for a\nGround Firing Test, Space Propulsion 2018, 2018.
• 3) Kinefuchi, K. et al.: Cryogenic Propulsion Stage Research\nand Development for In-space Orbital Transfer Missions., 1st\nInternational Conference Space Exploration 2012, 2012.
• 4) 日向滋他: 光ファイバを使った微細ボイド率計に関する研究, 日\n本機械学会論文集B 編, 56(1990), pp. 1433-1439.
• 5) Vieira, R. E. et al.: Experimental Investigation of Horizontal Gas-liquid Stratied and Annular Flow Using Wire-mesh\nSensor, Journal of Fluids Engineering, 136(2014), p. 121301.

タイトルに関連する用語 (5件)： 地上 ,  燃焼試験 ,  静電容量 ,  ボイド率 ,  開発