石井 一洋 (イシイ カズヒロ)

ISHII Kazuhiro

所属組織

大学院工学研究院 システムの創生部門

職名

教授

研究キーワード

デトネーション、化学反応、衝撃波、内燃機関、熱工学、燃焼      、煤

メールアドレス

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ホームページ

http://www.ishii-lab.ynu.ac.jp/

関連SDGs




代表的な業績 【 表示 / 非表示

  • 【論文】 Shock wave generation by collapse of an explosive bubble in water   2019年01月

    【論文】 Mechanism of detonation transition from accelerating flames in a channel  2017年

    【論文】 反射衝撃波背後における 3 成分ガソリンサロゲート燃料の煤生成特性  2019年09月

直近の代表的な業績 (過去5年) 【 表示 / 非表示

  • 【論文】 Operation characteristics of a disk-type rotating detonation engine(SHOCK WAVES)   2023年04月

    【論文】 水素の超低NOx拡散燃焼技術の開発(日本燃焼学会誌)  2023年10月

    【論文】 Development of a low-NOx hydrogen burner using high pressure injection nozzles(MECHANICAL ENGINEERING JOURNAL)  2022年08月

    【論文】 Effects of bubble gas composition on bubble collapse by an underwater shock wave(Science and Technology of Energetic Materials)  2022年06月

    【論文】 反射衝撃波背後における 3 成分ガソリンサロゲート燃料の煤生成特性  2019年09月

学歴 【 表示 / 非表示

  •  
    -
    1993年

    東京大学   工学系研究科   航空学   博士課程   修了

  •  
    -
    1988年

    東京大学   工学部   航空学科   卒業

学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(工学) - 東京大学

  • 工学修士 - 東京大学

学内所属歴 【 表示 / 非表示

  • 2009年1月
    -
    現在

    専任   横浜国立大学   大学院工学研究院   システムの創生部門   教授  

  • 2007年4月
    -
    2008年12月

    専任   横浜国立大学   大学院工学研究院   システムの創生部門   准教授  

  • 2001年4月
    -
    2007年3月

    専任   横浜国立大学   大学院工学研究院   システムの創生部門   助教授  

  • 1998年3月
    -
    2001年3月

    専任   横浜国立大学   工学部   助教授  

  • 1993年4月
    -
    1998年2月

    専任   横浜国立大学   工学部   講師  

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学外略歴 【 表示 / 非表示

  • 1994年12月
    -
    1996年9月

      アレクサンダー・フォン・フンボルト財団   奨学研究員

所属学協会 【 表示 / 非表示

  • 2014年1月
    -
    現在
     

    火薬学会

  •  
     
     
     

    日本機械学会

  •  
     
     
     

    日本航空宇宙学会

  •  
     
     
     

    自動車技術会

  •  
     
     
     

    日本燃焼学会

研究分野 【 表示 / 非表示

  • フロンティア(航空・船舶) / 航空宇宙工学

  • ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 熱工学

 

研究経歴 【 表示 / 非表示

  • 次世代型バーナシステムの開発

    受託研究  

    研究期間:

  • 気相デトネーション

    研究期間:

  • 煤生成メカニズムの解明

    共同研究  

    研究期間:

  • 回転デトネーションエンジン

    研究期間:

著書 【 表示 / 非表示

  • 機械工学総論

    日本機械学会( 担当: 分担執筆 ,  範囲: ロケットエンジン)

    日本機械学会  2012年10月  ( ISBN:978-4888982160

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    記述言語:日本語 著書種別:教科書・概説・概論

  • デトネーションの熱流体力学1

    笠原次郎、石井一洋、小原哲郎、坪井伸幸、大八木重治、滝史郎、越光男、八房智顕、加藤幸夫、田中克己、水書稔治( 担当: 共著)

    理工図書  2011年9月 

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    記述言語:日本語 著書種別:学術書

  • 工業熱力学 基礎編

    ( 担当: 共著)

    東京大学出版会  2004年9月 

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    記述言語:日本語 著書種別:学術書

学位論文 【 表示 / 非表示

  • 乱流可燃性混合気の火花点火機構に関する研究

    石井一洋

    1993年3月

    学位論文(博士)   単著    [査読有り]

    DOI

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    東京大学 工学系 研究科空港学専攻

    容器内で4方向からの可燃性ジェットを衝突させることで主流のない強乱れ場を実現し,容量火花および合成火花による点火実験を行っている。さらに数値シミュレーションにより,火炎核の成長形態を調べている。これらの結果より,乱れ強さ、火花エネルギー,火花放電時間,火花エネルギーの配分火花点火能力に及ぼす影響を明らかにしている。

  • 可燃性混合気の火花点火過程の数値シミュレーションによる機構解明

    石井 一洋

    1990年3月

    学位論文(修士)   単著  

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    東京大学 工学系研究科 航空学専攻

    静止混合気の火花点火過程について,火花放電後の火炎核の成長形態に重点を置いて火花電極を軸とする二次元円筒座標の元で数値シミュレーションを行っている。火花エネルギー,火花放電間隔,火花間隙長,火花電極直径,火花電極先端形状が最小点火エネルギーに及ぼす影響について計算結果と実験結果の比較より,火花点火機構の解明を行っている。

論文 【 表示 / 非表示

  • Operation characteristics of a disk-type rotating detonation engine

    Ishii K., Ohno K., Kawana H., Kawasaki K., Hayashi A. K., Tsuboi N.

    SHOCK WAVES   33 ( 3 )   267 - 274   2023年4月  [査読有り]

    DOI Web of Science

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著  

  • Effects of bubble gas composition on bubble collapse by an underwater shock wave

    Yamada Masaki, Suzuki Yutaro, Watanabe Natsuki, Ishii Kazuhiro

    Science and Technology of Energetic Materials   83 ( 3 )   88 - 94   2022年6月  [査読有り]

    DOI CiNii Research

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 火薬学会   共著  

    It is well known that high-pressure shock waves are generated during the collapse of bubbles, on which an underwater shock wave acts. In this study, the effects of bubble gas composition on the generation of shock waves in a bubble collapse were investigated experimentally. The explosive bubbles were composed of a stoichiometric ethylene-oxygen mixture and a stoichiometric hydrogen-oxygen mixture, whereas the gas compositions of the chemically inert bubbles were air and helium. The initial volume-equivalent radius of the bubble varied from 1.0 to 3.9 mm. The nondimensional maximum pressure of the bubble-generated shock wave was inversely proportional to the non-dimensional distance from the bubble for both explosive and chemically inert bubbles. The proportionality factor for the explosive bubbles was higher than that for the chemically inert bubbles. However, the proportionality factor for the hydrogen-oxygen bubble was slightly lower than that for the ethylene-oxygen bubble. This trend occurred because the high reactivity of the hydrogen-oxygen mixture caused an earlier explosion in the shrinkage stage. Regardless of the bubble composition of the gas, the conversion ratio from the bubble energy to the shock energy increased with decreasing momentum acquired by the water around the bubble.

  • Study of nozzle choking effect on pressure gain of disc rotating detonation engine

    A. K. Hayashi, Y. Otsuka, K. Ishii, T. Ito, N. Tsuboi, K. Ozawa

    AIAA Scitech 2024 Forum, AIAA 2024-1034   2024年1月  [査読有り]

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   単著  

  • 水素の超低NOx拡散燃焼技術の開発

    高嶋 洋平, 石井 一洋, 谷口 正行, 植田 利久, 錦 慎之助, 津村 俊一, 上妻 富明, 西家 隆行, 石田 祐太郎

    日本燃焼学会誌   advpub ( 0 )   170 - 177   2023年10月  [査読有り]

    DOI CiNii Research

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本燃焼学会   共著  

    <p>Development of high-performance hydrogen combustion technology is underway to expand the use of hydrogen toward building a decarbonized society. Hydrogen is characterized by a higher combustion temperature than conventional hydrocarbon fuels such as LNG or LPG, which causes formation of a large amount of thermal NOx. Focusing on the characteristics of hydrogen, which enables stable combustion even at low air ratios, it was demonstrated that NOx formation in boiler furnaces can be significantly reduced by appropriately mixing hydrogen with combustion air. In addition, numerical simulation has been conducted to elucidate the mechanism of low NOx combustion.</p>

  • Re-initiation in diffraction of detonation propagating in a thin channel

    K. Ishii, H. Hamaya

    The 29th International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems, Paper No. 202   2023年7月  [査読有り]

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   単著  

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総説・解説記事等 【 表示 / 非表示

  • 水素–空気混合気を用いたディスク型回転デトネーションエンジンの作動特性

    石井 一洋

    日本航空宇宙学会誌   71 ( 4 )   99 - 103   2023年4月  [依頼有り]

    DOI

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)   単著  

  • 第15回デトネーション研究会「若手夏の学校」

    石井 一洋

    EXPLOSION   32 ( 3 )   166 - 168   2022年12月  [依頼有り]

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:講演資料等(セミナー,チュートリアル,講習,講義他)   単著  

  • LII 計測の基礎

    石井 一洋

    日本燃焼学会誌   63 ( 204 )   141 - 150   2021年5月

    DOI CiNii Research

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(大学・研究所紀要)   出版者・発行元:一般社団法人 日本燃焼学会   単著  

    <p>Laser induced incandescence (LII) has been the most commonly used technique for measurement of soot primary particle size and soot volume fraction in combustors, engine exhaust gases, and ambient atmospheric environments. Unlike other soot detection techniques that need soot sampling process, LII is in-situ measurement in which thermal radiation from soot particles heated by a pulsed laser is detected to evaluate soot particle temperature or soot volume fraction. In this article, fundamentals of LII measurement are described for better understanding of its principle, in particular with time-resolved two-color LII, highlighting recent progress in LII models. In addition, combination of LII and elastic laser scattering is introduced as a challenging technique providing information on aggregation of soot particles.</p>

  • 衝撃波管を用いた煤生成

    石井 一洋

    日本燃焼学会誌   62 ( 199 )   24 - 33   2020年  [依頼有り]

    DOI CiNii Research

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(大学・研究所紀要)   出版者・発行元:一般社団法人 日本燃焼学会   単著  

    <p>Soot formation process has been extensively studied over the last decade and is still a crucial issue for reduction in exhaust emission of internal combustion engines. In this article, researches on soot formation using shock tubes are introduced in terms of measurement techniques of soot particles such as laser scattering/extinction method and laser-induced incandescence. Furthermore, ambient temperature rise during soot formation process is mentioned, with reference to measurement of soot particle temperature. Besides research progress in the soot formation, an operation principle of a standard shock tube is described together with several cautions when using a shock tube as a chemical reactor to realize homogeneous high temperature fields.</p>

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/130007798511

  • 平成30年度衝撃波シンポジウム

    石井一洋

    EXPLOSION   29 ( 2 )   105 - 107   2019年8月  [依頼有り]

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    記述言語:日本語   掲載種別:会議報告等   単著  

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産業財産権 【 表示 / 非表示

  • パルスデトネーションエンジン着火方法およびその装置

    村山元英、 中村良也、石井一洋

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    出願人:石川島播磨重工業、横浜国立大学

    出願番号:2005-070863  出願日:2005年3月14日

    公開番号:2005-315250  公開日:2005年11月10日

    特許番号/登録番号:4618612  発行日:2010年11月5日

    出願国:国内  

受賞 【 表示 / 非表示

  • 日本燃焼学会論文賞

    2003年12月    

  • 自動車技術会論文賞

    1993年05月    

科研費(文科省・学振)獲得実績 【 表示 / 非表示

  • 回転デトネーションエンジンにおける圧力ゲイン燃焼の実現

    2024年4月 - 2027年3月

    基盤研究(B)

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

  • 回転デトネーションエンジンの動作モード・推力性能予測モデルの構築

    2021年4月 - 2024年3月

    科学研究費補助金  基盤研究(C)

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

  • 障害物上におけるデトネーション遷移メカニズムの解明(障害物の位置・高さの影響)

    2021年4月 - 2024年3月

    基盤研究(C)

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    担当区分:研究分担者 

  • 回転デトネーションの伝播モードダイナミクス解明と燃焼器設計指針の確立

    2017年4月 - 2020年3月

    科学研究費補助金  基盤研究(B)

    代表者:石井一洋

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    資金種別:競争的資金

  • 安全な水素エネルギー社会の実現に向けたハイブリッドデトネーションアレスターの開発

    2017年4月 - 2020年3月

    科学研究費補助金  基盤研究(C)

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    資金種別:競争的資金

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その他競争的資金獲得・外部資金受入状況 【 表示 / 非表示

  • 実機環境(真空雰囲気)での液体中空RDEの燃焼特性の評価

    2023年11月 - 2024年3月

    宇宙航空研究開発機構 

  • サブオービタル飛行を想定した宇宙往還機のエンジンに関する研究

    2023年6月 - 2024年3月

    PDエアロスペース 

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    担当区分:研究代表者

  • デトネーションキックモーター観測ロケット軌道投入実証

    2023年6月 - 2024年2月

    宇宙航空研究開発機構 

  • 合成燃料の着火遅れ時間及びすす生成収率の計測

    2023年4月 - 2024年3月

    いすゞ中央研究所 

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    担当区分:研究代表者

  • デトネーションキックモーター観測ロケット軌道投入実証

    2022年7月 - 2023年2月

    宇宙航空研究開発機構 

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    担当区分:研究分担者

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研究発表 【 表示 / 非表示

  • 回転デトネーションエンジンの内壁面熱流束分布および動作モードに関する研究

    柴垣, 大塚, 的場, D. N. Duong, 石井, 丹野

    第63回航空原動機・宇宙推進講演会 

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    開催年月日: 2024年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  • 多孔質壁面によるデフラグレーションからデトネーションへの遷移の抑制

    嘉代, 石井

    2023年度衝撃波シンポジウム 

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    開催年月日: 2024年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  • デフラグレーションからデトネーションへの遷移に及ぼす多孔質壁面の影響

    嘉代, 石井

    第61回燃焼シンポジウム  

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    開催年月日: 2023年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  • 高温・低酸素濃度雰囲気における水素の拡散燃焼技術開発と追い焚きダクトバーナによる実証

    上妻, 津村, 石井, 谷口, 髙嶋, 冠木, 原田, 今井

    第61回燃焼シンポジウム  

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    開催年月日: 2023年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  • 小スケール単孔ノズルを用いた水素噴流火炎の吹き飛び過程に関する研究

    葛西, 石井, 津村, 上妻, 高嶋

    第61回燃焼シンポジウム  

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    開催年月日: 2023年11月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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学会誌・論文誌編集等 【 表示 / 非表示

  • 火薬学会

    編集委員 

    2014年1月
    -
    2017月5日
     

共同・受託研究情報 【 表示 / 非表示

  • CH4-O2を用いた回転デトネーションエンジンの性能に関する研究

    国内共同研究  

    研究期間: 2019年01月  -  2021年3月 

  • 衝撃波管による多成分燃料における粒子生成量と粒子数との関係モデル化・機構解明とデータベース構築

    国内共同研究  

    研究期間: 2016年04月  -  2019年3月 

  • パルスデトネーションエンジン用液体燃料の研究

    国内共同研究  

    研究期間: 2003年10月  -  2006年3月 

  • 次世代型バーナシステムの開発

    企業等からの受託研究  

    研究期間: 2002年01月  -  2007年3月 

  • 炉心溶融により生ずる水素デトネーションの基礎研究

    提供機関: アーヘン工科大学  国際共同研究  

    研究期間: 1999年04月  -  2002年3月 

 

担当授業科目(学内) 【 表示 / 非表示

  • 2024年度   熱力学Ⅱ

    理工学部

  • 2024年度   熱力学Ⅰ

    理工学部

  • 2024年度   反応性気体力学

    大学院理工学府

  • 2024年度   燃焼の熱流体力学

    大学院理工学府

  • 2024年度   熱流体システム製作B

    大学院理工学府

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委員歴 【 表示 / 非表示

  • 火薬工業技術奨励会

    2021年05月 - 2024年3月  理事

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    委員区分:学協会 

  • デトネーション研究会

    2019年04月 - 2020年3月  幹事

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    委員区分:学協会 

  • 火薬学会

    2018年05月 - 現在  理事

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    委員区分:学協会 

  • 平成30年度衝撃波シンポジウム実行委員会

    2018年04月 - 2019年3月  実行委員長

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    委員区分:学協会 

  • 火薬学会

    2017年04月 - 現在  ガスデトネーション専門部会長

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    委員区分:学協会 

社会活動(公開講座等) 【 表示 / 非表示

  • 第49回燃焼シンポジウム

    横浜  2011年12月