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光ファイバ温度計を用いたディーゼル燃焼の乱れ特性解析

Research Project

Project/Area Number 08650268
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Thermal engineering
Research InstitutionNagasaki University

Principal Investigator

石田 正弘  長崎大学, 工学部, 教授 (60039683)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 坂口 大作  長崎大学, 工学部, 助手 (70244035)
植木 弘信  長崎大学, 工学部, 助教授 (30160154)
Project Period (FY) 1996
Project Status Completed (Fiscal Year 1996)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 1996: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Keywordsディーゼル機関 / 定常乱流拡散火炎 / 光ファイバ温度計 / 半導体レーザ2焦点流速計 / 火炎の乱れ強さ / 等方性乱れ / パワースペクトル密度解析 / 自己相関係数解析
Research Abstract

本研究では、ディーゼル燃焼の拡散燃焼期における乱れ特性を明らかにするため、先ず、バーナーによる定常乱流拡散火炎の場において、半導体レーザ2焦点流速計を用いて火炎のガス速度変動を、また、2色法を原理とする光ファイバ温度計を用いて火炎の温度変動を計測し、拡散火炎の温度分布および乱れ構造を追究した。次いで、ディーゼル機関燃焼室において、多サイクルに亘って連続計測された燃焼圧力および火炎温度変動の時系列データから乱れを抽出し、両者のスペクトル密度解析および自己相関係数解析により、ディーゼル燃焼拡散燃焼期の乱れ特性を追究した。得られた主な成果は以下のとおりである。
定常乱流拡散火炎について、(1)光ファイバ温度計に、適切なレンズシステムを組合せることにより、火炎の局所的な時間平均温度および乱れ強さの空間分布を精度良く計測できること、(2)サンプル時刻が不等間隔な時系列データに相関スロット法を適用することにより、火炎のガス速度、火炎温度およびすす粒子濃度の乱れスペクトルが解析されること、(3)計測された時間平均温度、温度乱れ強さ、ガス速度、速度乱れ強さのx,y,z3軸方向分布から、定常乱流拡散火炎の乱れ特性および周囲空気のエントレインメントとの関係などが示された。また、ディーゼル機関の燃焼変動について、(4)燃焼圧力の乱れ強さと燃焼初期の最大圧力上昇率の間には極めて顕著な相関があること、(5)ディーゼル燃焼における拡散燃焼期の火炎温度の乱れ強さは、燃焼開始初期の最大圧力変動と顕著な相関があること、(6)ディーゼル燃焼の拡散燃焼期の火炎温度の乱れは、等方性乱れに近く、乱れの積分時間スケールは、パイロット噴射によって小さくなることなどが示された。

Report

(1 results)
  • 1996 Annual Research Report
  • Research Products

    (2 results)

All Other

All Publications (2 results)

  • [Publications] M.Ishida,D.Sakaguchi and G-F.Luo: "Measurement of Combustion Fluctuation in Diesel Engine by means of Optical Fiber Thermometer" Proceeding of the 3rd International Marine Engineering Conference 1996. 1. 2.15.1-2.15.8 (1996)

    • Related Report
      1996 Annual Research Report
  • [Publications] 植木弘信、胡 恩〓、石田正弘、坂口大作: "乱流拡散火炎の速度と温度の乱れ" 日本機会学会九州支部講演論文集. No.978-1(発表予定). (1997)

    • Related Report
      1996 Annual Research Report

URL: 

Published: 1996-04-01   Modified: 2016-04-21  

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