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所属組織 |
大学院工学研究院 システムの創生部門 |
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職名 |
教授 |
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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 |
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ホームページ |
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関連SDGs |
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石井 一洋 (イシイ カズヒロ)
ISHII Kazuhiro
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代表的な業績 【 表示 ／ 非表示 】
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【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 】
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【論文】 水素によるNOx還元特性に着目した水素及び炭化水素の短縮反応機構(日本燃焼学会誌) 2026年02月
【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
学内所属歴 【 表示 ／ 非表示 】
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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
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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
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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
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1998年3月-2001年3月
専任 横浜国立大学 工学部 助教授
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1993年4月-1998年2月
専任 横浜国立大学 工学部 講師
研究経歴 【 表示 ／ 非表示 】
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次世代型バーナシステムの開発
受託研究
研究期間：
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気相デトネーション
研究期間：
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煤生成メカニズムの解明
共同研究
研究期間：
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回転デトネーションエンジン
研究期間：
著書 【 表示 ／ 非表示 】
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水素利用技術集成 Vol.7 ～水素燃焼技術～
石井一洋、髙嶋洋平（ 担当： 分担執筆 , 範囲: 第1節 水素燃焼バーナの基礎特性）
株式会社エヌ・ティー・エス 2025年12月
記述言語：日本語 著書種別：学術書
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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 ）
記述言語：日本語 著書種別：教科書・概説・概論
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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
記述言語：日本語 著書種別：学術書
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工業熱力学 基礎編
（ 担当： 共著）
東京大学出版会 2004年9月
記述言語：日本語 著書種別：学術書
学位論文 【 表示 ／ 非表示 】
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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]
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
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 】
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水素によるNOx還元特性に着目した水素及び炭化水素の短縮反応機構
上妻富明, 谷口正行, 植田利久, 錦慎之助, 髙嶋洋平, 津村俊一, 石井一洋
日本燃焼学会誌 68 ( 223 ) 60 - 69 2026年2月
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>In this study, we developed a reduced reaction mechanism applicable to computational fluid dynamics (CFD) at the actual scale to evaluate the NOx reduction performance during hydrogen combustion in a duct burner. Specifically, using the duct burner reaction mechanism developed in this study, we reproduced the trend of NOx reduction during hydrogen combustion in duct burner combustion experiments through CFD. We considered the NO reduction reactions during the combustion of hydrogen and hydrocarbons, particularly focusing on the reaction NO + H + H<sub>2</sub> to determine the reaction rates. Through CFD analysis, it became possible to reproduce the NOx reduction mechanisms in the duct burner. However, challenges remain regarding the accuracy of NOx predictions. Variability in the fundamental experimental data affects the results, necessitating careful selection in determining reaction rates. Moving forward, further enhancement of fundamental experimental data is essential for accurately predicting NOx performance in full-scale applications.</p>
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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]
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
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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]
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.
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Wall Effects on Pressure Gain of Radial Type RDE
A Koichi Hayashi, Takumi Ito, Nobuyuki Tsuboi, Kohei Ozawa, Kazuhiro Ishii
AIAA SCITECH 2026 Forum AIAA 2026-1633 2026年1月 [査読有り]
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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Interaction between Normal Shock and Heterogeneous Transverse Jet
Kohei Ozawa, Jose Guerrero, Mirko Gamba, Nobuyuki Tsuboi, Kazuhiro Ishii, A Koichi Hayashi
AIAA SCITECH 2026 Forum AIAA 2026-2240 2026年1月 [査読有り]
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
総説・解説記事等 【 表示 ／ 非表示 】
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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]
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
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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]
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
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石井 一洋
日本燃焼学会誌 63 ( 204 ) 141 - 150 2021年5月
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>
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石井 一洋
日本燃焼学会誌 62 ( 199 ) 24 - 33 2020年 [依頼有り]
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>
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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]
記述言語：日本語 掲載種別：会議報告等 単著
産業財産権 【 表示 ／ 非表示 】
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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
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
科研費（文科省・学振）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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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)
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
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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)
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
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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)
担当区分：研究分担者
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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)
資金種別：競争的資金
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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
資金種別：競争的資金
その他競争的資金獲得・外部資金受入状況 【 表示 ／ 非表示 】
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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
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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
担当区分：研究代表者
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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
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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
担当区分：研究代表者
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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
担当区分：研究分担者
研究発表 【 表示 ／ 非表示 】
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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材料の影響
嘉代健司、石井一洋
2025年度衝撃波シンポジウム
開催年月日： 2026年3月
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
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回転デトネーションエンジンにおける液体燃料粒径の差異が作動特性におよぼす影響
小椋旭、的場柚季、小野 岳人、石井一洋、丹野英幸
2025年度衝撃波シンポジウム
開催年月日： 2026年3月
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
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デトネーション開始過程に及ぼす多孔質壁面の影響
嘉代健司、石井一洋
第63回燃焼シンポジウム
開催年月日： 2025年11月
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
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液体エタノールと気体酸素を用いた回転デトネーションエンジンの作動特性
小椋旭、上杉隼也、的場柚季、小野岳人、大塚雄翔、Duong NGHIA、石井 一洋、丹野英幸
第63回燃焼シンポジウム
開催年月日： 2025年11月
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
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焼結金網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
嘉代健司，石井一洋
2024年度衝撃波シンポジウム
開催年月日： 2025年3月
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
共同・受託研究情報 【 表示 ／ 非表示 】
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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
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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
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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
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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
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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 】
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2026年度 燃焼の熱流体力学
大学院理工学府
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2026年度 航空宇宙工学演習D
大学院理工学府
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2026年度 航空宇宙工学演習C
大学院理工学府
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2026年度 熱流体システム製作B
大学院理工学府
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2026年度 熱流体システム製作A
大学院理工学府
委員歴 【 表示 ／ 非表示 】
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日本燃焼学会
2024年05月 - 2026年5月 理事
委員区分：学協会
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第63回燃焼シンポジウム実行委員会
2024年04月 - 2026年3月 実行委員長
委員区分：学協会
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デトネーション研究会
2024年04月 - 2026年3月 会長
委員区分：学協会
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火薬工業技術奨励会
2021年05月 - 2024年3月 理事
委員区分：学協会
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デトネーション研究会
2019年04月 - 2020年3月 幹事
委員区分：学協会