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J-GLOBAL ID：201002275458631940   整理番号：10A0437024

液体ロケットエンジンのシミュレーションとモデリング:現状と問題点 第1回 概論:現状と問題点

著者 (6件)： 清水和弥 (東大 大学院工学系研究科 総合研究機構) ,  津田伸一 (宇宙航空研究開発機構 情報・計算工セ) ,  井上智博 (東大 大学院工学系研究科) ,  山西伸宏 (宇宙航空研究開発機構 情報・計算工セ) ,  姫野武洋 (東大 大学院工学系研究科) ,  越光男 (東大 大学院工学系研究科 総合研究機構)
資料名： 日本航空宇宙学会誌
巻： 58  号： 675  ページ： 97-104  発行年： 2010年04月05日 
JST資料番号： F0230A  ISSN： 0021-4663  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 解説  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 2001年8月に初号機の打上げに成功したH-IIAロケットの設計は,その約10年前の1990年代前半に実施された.当時のCFD(Computational Fluid Dynamics)に代表される数値シミュレーションは大学や研究機開から産業界に普及し始めた頃ではあったが,ロケット開発に代表される宇宙産業には積極的に活用される時代ではなかった。一方,ここ10年間の数値シミュレーション技術およびそれを取り巻く環境(計算機性能の向上,汎用ソフトの普及など)は確実に進歩しており,ロケット開発においても数値シミュレーションが活用される環境が整ったと言える。本稿では数値シミュレーションを開発プロセスに直接組み込む体制の構築について述べ,次に液体ロケットエンジンに適した物理・数学モデルの開発による高精度化に対し,2008年1月に東京大学工学系研究科に設置したJAXA社会連携講座「ロケットエンジンモデリングラボラトリー」で取り組んでいるテーマを中心に,ロケットエンジンシミュレーションの現状とモデリングについて,以下の4つの重要課題における問題点の概要を述べる。1)極低温キャビテーション現象の解明と数理モデルの構築(極低温キャビテーション),2)超臨界条件下での拡散・混合,および高圧条件下での液体微粒化過程の解明(高圧噴射と微粒化),3)高圧・超臨界条件下での燃焼現象の解明と数理モデルの構築(ロケットエンジン燃焼),4)極低温・超臨界物性の理解とミクロ現象の解明(推進剤の熱・輸送物性)。またこれらの課題のさらに詳しい内容や解決に向けた取り組みについては次回以後の連載で各々紹介する予定である。

シソーラス用語： *シミュレーション ,  モデリング ,  *キャビテーション ,  極低温 ,  *液体ロケットエンジン ,  超臨界流体 ,  推薬 ,  *燃料噴射装置 ,  液体微粒化 ,  数値シミュレーション ,  *CFD【流体力学】 ,  *内燃機関 ,  *熱機関 ,  *装置 ,  *流体力学 ,  *物理学 ,  *科学 ,  *力学 ,  *連続体力学 ,  *自然科学
準シソーラス用語： *計算流体力学 ,  数理モデル

分類 (1件)： ロケットエンジン  (PB02050J)

引用文献 (35件)：

• 1 木村逸郎:ロケット工学,養賢堂,東京, 1993.
• 2 Tani, ..N Kato. C., Oki ta, K.. Ya manishi, N. and Tsujimoto, M. : Application of CFD to LE-7 A OTP Alternate Inducer Development, 43rd AIAA/ ASME/SAE/ ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit, AIAA Paper 2007-5542, 2007.
• 3 山西伸宏,清水太郎,根岸秀世,清水和弥,谷直樹:ロケットエンジン開発におけるCFD, 航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム2005論文集, 2005, pp. 215-220.
• 4 ロケットエンジンモデリングラボラトリー(]AXA社会連携講座)ホームページhttp://www.rocketlab.t.u-tokyo.ac.jp/
• 5 Fujii, A., Azuma, S., Uchiumi, M., Yoshida, Y. and Tsujimoto, Y.: Unsteady Behavior of Asymmetric Cavitation in a 3-Bladed Inducer, 5th International Symposium on Cavitation, CAV 03-0S- 4-001, 2003.

タイトルに関連する用語 (5件)： 液体ロケットエンジン ,  シミュレーション ,  モデリング ,  現状 ,  問題点