渡ワタナベ邉 力リキオ夫准教授146 TCU Research Directory 2023過熱水並びに液体窒素の噴霧特性に関する研究水・液体窒素ロケットエンジン / 人工衛星帯電 / 誘電体材料 / 高圧液体噴霧研究テーマキーワード理工学部 機械システム工学科宇宙システム研究室研究室HP研究者情報最近の研究テーマ水・液体窒素ロケットエンジンに使われている過熱水と液体窒素は減圧沸騰など複雑な現象を含み、解析が困難です。そこで、過熱水と液体窒素の噴霧状態を個別に高速度ビデオカメラなどの装置を使って可視化し、噴霧圧力や背景圧力、液体温度の影響などを詳しく調べています。研究内容と目指すもの従来の燃焼型ロケットエンジンに比して安全かつ安価なエンジンとして水・液体窒素ロケットエンジンの研究を行っています。ロケット工学に関する総合的な研究を通じて機械システム工学の神髄であるシステム統合技術を学ぶことができます。最終的には、学生手作りによるロケットの製作と打ち上げを目外部資金• 基盤研究（C）「ハイブリッドロケット酸化剤流動のモデル化と酸化剤流量の高精度予測に関する研究」（R3-R5）• 基盤研究（C）「蒸気圧により自己加圧されるロケットエンジン酸化剤の流動特性解明と高精度モデル化」（H30-R2）• 基盤研究（C）「宇宙機用誘電体材料の極低温下における帯電特性に関する研究」（H26-H28）指しています。宇宙機用誘電体材料の帯電特性については、JAXAとの共同研究により、過酷な宇宙環境下における宇宙機用誘電体材料の特性を明らかにすることを目的として実験やシミュレーションを実施しています。得られたデータは、人工衛星の設計標準などに取り入れられています。• 若手研究（B）「宇宙環境模擬下における誘電体体積抵抗率計測手法の確立」（H21-H22）• 基盤研究（A）「宇宙放射線による宇宙機の内部帯電・放電現象に関する理論的並びに実験的研究」（H14-H16）技術の特徴水・液体窒素ロケットエンジンに使用されている過熱水ならびに液体窒素の噴射は高温ならびに極低温における物理現象解明に貢献します。人工衛星誘電体材料の帯電特性は人工衛星設計標準に役立てるなど宇宙産業に貢献しています。技術の用途過熱水ならびに液体窒素の高圧噴霧はロケットエンジンだけでなく、水分を含まない洗浄や高速加熱冷却に応用できます。誘電体材料の特性解析は人工衛星だけでなく、材料物性解明に応用できます。企業等との連携可能テーマ• 過熱水ならびに液体窒素の噴霧特性ならびに微粒化特性について• 誘電体材料の帯電現象について• 極低温下（～20 K）における各種材料特性について知的財産権・関連論文情報・著書• 渡邉他、宇宙環境模擬下における絶縁材料の体積抵抗率計測について、電気学会論文誌Ａ、査読有、Vol. 132、No. 1、2012• Rikio Watanabe、Ryo Mikami、J. of Space Engineering、Vol.3、No.1、pp.24-37、May, 2010
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