JAXA Repository / AIREX 未来へ続く、宙(そら)への英知
63940000.pdf1.63 MB
Other TitleOptimization of air hole arrangement in aeroengine combustor by CFD analysis
Author(jpn)飯野 淳; 牧田 光正; 野崎 理
Author(eng)Iino, Jun; Makida, Mitsumasa; Nozaki, Osamu
Author Affiliation(jpn)宇宙航空研究開発機構 航空プログラムグループ 環境適応エンジンチーム; 宇宙航空研究開発機構 航空プログラムグループ 環境適応エンジンチーム; 宇宙航空研究開発機構 総合技術研究本部 航空エンジン技術開発センター
Author Affiliation(eng)Japan Aerospace Exploration Agency Clean Engine Team, Aviation Program Group; Japan Aerospace Exploration Agency Clean Engine Team, Aviation Program Group; Japan Aerospace Exploration Agency Aeroengine Technology Center, Institute of Aerospace Technology
Issue Date2007-03-30
PublisherJapan Aerospace Exploration Agency (JAXA)
Publication date2007-03-30
AbstractThe Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) has started TechCLEAN, 'Technology development project for clean engines' in October 2003, and has conducted research to develop the combustor of the engine which the specification is matched to the Eco-engine. This engine is designed in the project of 'Research and Development for an Environmental-Friendly Small Aircraft Engine' which has been started by the New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO) in April 2003. Since this combustor is for the next generation aircraft commercial engines, the target of this development is to reduce NO(x) emissions below 50 percent of the ICAO (International Civil Aviation Organization) CAEP4 (Committee on Aviation Environmental Protection 4) standard with simple fuel system. In this combustor, we apply the rich-lean combustion concept by adopting simple single-stage airblast fuel nozzle. We discuss the CFD (Computational Fluid Dynamics) analysis which is conducted in the development process for this aircraft engine combustor in this paper. Steady non-combustion flow is calculated to construct an useful CFD analysis method for the screening work which is important in the earlier stage of combustor development. At first, we compare the CFD results with those of combustion experiments and investigate parameters which has relation with blowout and ignition performance. Then, the combustor which is predicted to have better blowout performance is suggested by optimizing arrangement of air holes.
宇宙航空研究開発機構(JAXA)では、2003年10月より「クリーンエンジン技術研究開発」(TechCLEANプロジェクト)を開始し、その中で経済産業省・新エネルギー産業技術総合開発機構(NEDO: New Energy and Industrial Technology Development Organization)が2003年4月より開始した「環境適応型小型航空機用エンジン研究開発」への支援の一環としてエコエンジン仕様に合致する燃焼器を開発している。この燃焼器は商用の次期航空機エンジン用で、開発にあたっては、出来るだけ単純な構造を採用しながらICAO(International Civil Aviation Organization)CAEP4(Committee of Aviation Environmental Protection 4)の50%以下へNO(x)の排出を低減することを目標としている。このような目標を実現するために、JAXAの燃焼器では、シンプルなエアブラスト型のシングル燃料ノズルを用いたリッチ・リーン燃焼方式を採用している。本論文は、この燃焼器の開発の一環として行われているCFD(Computational Fluid Dynamics)解析について述べたものである。燃焼器開発の初期段階で重要なスクリーニング作業に有益なCFD解析方法を構築することを目的とし、計算負荷が小さい非燃焼定常流れ場の解析を行っている。まず、上記開発の中で行われた燃焼実験の結果との比較を実施し、保炎、着火性能と関連のあるCFD解析から得られるパラメータを検出した。さらに、このパラメータを用いて保炎性能が高いと予測される空気孔配置を提案する。
DescriptionJAXA Research and Development Report
Keywordsaircraft engine; combustion chamber; nitrogen oxide; engine design; injector; fuel injection; design optimization; computational fluid dynamics; air hole; air pollution; ignition; 航空機エンジン; 燃焼室; 窒素酸化物; エンジン設計; インジェクタ; 燃料噴射; 設計最適化; 計算流体力学; 空気孔; 大気汚染; 着火
Document TypeTechnical Report
JAXA Category研究開発報告
Report NoJAXA-RR-06-048

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