ノッキングの理論解析

ピストンエンジンだとノッキング、物理現象としてはデトネーションというのかな？

東北大、ガソリンエンジンのノッキングの全容解明に迫る新たな事実を発見

この記事によると火炎として燃えていられるのには限界があって、それ以上になると、混合気はそのどこからでも着火してしまう、ということらしい。それって爆轟（デトネーション）？

でも、表によると水素燃料はこの実験でのノッキングを起こさないらしい、なんかおかしいような。昔、水素燃料でエンジン回そうとしたらノッキングが酷くて使い物にならなくて、その後、燃える位置が吸排気ポートと離れているロータリエンジンでやってみたらうまくいった、という話を聞いた。

多分、実エンジンではこの実験とは違う原因で着火して、その異常燃焼がノッキングになっているんだろうね。実用エンジンの運転ではどこかにヒートスポットがあったり、カーボンついてたり、オイルミストが混入したり、排気ガスの残りがあったりして、そういう余計な要素が悪さをする。

実験ではおそらく十分に冷えた実験シリンダーにゆっくり混合器充填し、１回だけ、とかで理想的に圧縮、点火してこういう数字を出している、ノイズは極力排除。そうすれば物性としては正しいデータが得られるし、それがあのグラフということだろう。

そして、ピストンエンジンなら爆轟が起こらない方がいい。燃焼速度が音速越えたり乱流を生むと空気層のバリアが破られてピストンが溶ける。そこの防護はまだできていないし、この先もなさそう。電気モーターになっちゃうからね。
だけど、ロケットエンジンだと最近は爆轟を利用したデトネーションエンジンというものが研究開発されている。
正確にはロータリーデトネーションエンジン。噴射口をドーナツ形にすることで、爆轟の衝撃波がぐるぐる回続けるのだそう。
同じ燃料を同じ量使っても出力が大幅に増えるのだそう。まあ燃焼、いや爆轟のコントロールは物凄く難しいので、まだまだ実用でないのだけど、ちょっと期待。

でも、そちらの場合だと爆轟をおこしやすい燃料の方がよいはずで、それだと水素は不適ということになりそうなのだが、よくわかりません。

やっぱり、火炎とか燃焼と爆発は永遠のテーマ、ロマンだなぁ。