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再生冷却システムに用いる熱分解吸熱性燃料に対するニッケルおよびプラチナ触媒の効果

机译：镍和铂催化剂对再生冷却系统中使用的热解吸热燃料的影响

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Endothermic fuel (EF) has extreme cooling capability and is useful for removing large heat flux. In particular, it has attracted attention as a fuel for hypersonic vehicles. Compared to liquid hydrogen, endothermic hydrocarbon fuels have some advantages from a practical viewpoint; they are not cryogenic fluids and have a higher density. In this study, the pyrolysis characteristic of methylcyclohexane (MCH) as a model compound of EF was experimentally investigated with Ni, Ni/SiO2 and Pt/Al_2O_3 as catalysts. It was found that an effective endothermic reaction was promoted at 500-600K with Pt/Al_2O_3. Ni/SiO_2 also promoted endothermic reaction at a higher temperature (>600K). A simple analysis on a regenerative cooling of a rocket engine showed that a small amount of MCH with a Pt/Al_2O_3 catalyst effectively cooled a rocket chamber.%l.1背景超音速および極超音速飛翔体は，機体表面やエンジン各部が高温に曝されるため，熱負荷が大きな問題となる.この熱負荷に対する冷却手段のーつとして燃料を冷媒として利用する再生冷却が用いられている.極超音速機やロケツトの燃料には単位質量あたりの発熱量，比熱が大きく，熱的特性に優れる液体水素(LH_2)が多く選択されており，極低温流体であるため再生冷却にも有利であると考えられている.しかしながら，LH_2は密度が小さいことおよび断熱が必要なことから推進剤タンクが大型になり，また，漏洩対策も必要になるなどの問題がある.
机译：吸热燃料（EF）具有极强的冷却能力，可用于去除较大的热通量。特别是，它作为高超音速车辆的燃料已引起关注。与液态氢相比，吸热烃类燃料从实用角度来看具有一些优势。它们不是低温流体，密度较高。在本研究中，以Ni，Ni / SiO2和Pt / Al_2O_3为催化剂，对作为EF模型化合物的甲基环己烷（MCH）的热解特性进行了实验研究。发现在500-600K下用Pt / Al_2O_3促进了有效的吸热反应。 Ni / SiO_2在较高的温度（> 600K）下也促进了吸热反应。对火箭发动机的再生冷却进行的简单分析表明，少量带有Pt / Al_2O_3催化剂的MCH有效地冷却了火箭室。％l.1背景超音速および极超音速飞翔翔体は，机体表面やエンジン各部が高温に暴露されるため，热负荷が大きな问题となる。この热负荷に対する冷却手段のーつとして燃料を冷媒として利用する再生冷却が用いられている。极超音速机やロケツトの燃料には単位质量あたりの発瞬，比热が大きく，热的特性に优れる液体水素（LH_2）が多く选択されており，极低温流体であるため再生冷却にも有利であると考えられている。しかしながら，LH_2は密度が小さいことおよび断热が必要なことから推进剤タンクが大型​​になり，また，漏泄対策も必要になるなどの问题がある。

著录项

  • 来源
    《日本航空宇宙学会論文集》 |2017年第2期|1-6|共6页
  • 作者

    塚野　徹; 前田大輔; 笹山容資; 中田大将; 杉岡正敏; 棚次亘弘; 東野和幸;

  • 作者单位

    室蘭工業大学大学院工学研究科航空宇宙システム工学;

    室蘭工業大学大学院工学研究科航空宇宙システム工学;

    室蘭工業大学大学院工学研究科航空宇宙システム工学;

    室蘭工業大学航空宇宙機システム研究センター;

    室蘭工業大学航空宇宙機システム研究センター;

    室蘭工業大学航空宇宙機システム研究センター;

    室蘭工業大学航空宇宙機システム研究センター;

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