Development of C_3H_8-fueled Ultra-micro Combustors with High Space Heating Rates for UMGT

• Project/Area Number: 19360383
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Aerospace engineering
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: YUASA Saburo Tokyo Metropolitan University, システムデザイン研究科, 教授 (60123147)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 櫻井 毅司 首都大学東京, システムデザイン研究科, 助教 (10433179)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): SAKURAI Takashi 首都大学東京, システムデザイン研究科, 助教 (10433179)
• Project Period (FY): 2007 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000); Fiscal Year 2009: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2008: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2007: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: ウルトラマイクロガスタービン / 高負荷燃焼 / Flat-flameプロパン / 超小型燃焼器 / Flat-flame / プロパン / 超小型 / 燃焼器

Research Abstract

究極の超小型分散型発電システムであるウルトラマイクロガスタービン(UMGT)用の、プロパンを燃料とするFlat-flame型高負荷極超小型燃焼器(直径20mm、高さ4mm、容積1.26cm^3、出力60W級)を製作した。この燃焼器はスパークプラグで容易に着火し、触媒を用いなくとも当量比0.5以上の範囲で安定に燃焼でき、燃焼効率99.2以上、NOx排出濃度16ppm以下、最大燃焼負荷率3.3x10^3MW/(m^3・MPa)を達成した。

Research Products

• [Journal Article] UMGT用実機型水素燃料極超小型燃焼器の燃焼特性 (2010)
  • Author(s): 笛田剛志, 桜井毅司, 湯浅三郎
  • Journal Title: 日本機械学会論文集(B)技術ノート 76巻763号 Pages: 364-365
• [Journal Article] UMGT用実機型水素燃料極超小型燃焼器の燃焼特性 (2010)
  • Author(s): 笛田剛志
  • Journal Title: 日本機械学会論文集(B) 76 Pages: 364-365
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] UMGT用極超小型燃焼器内での高負荷燃焼に対する一考察 (2009)
  • Author(s): 湯浅三郎, 下鳥翔子, 本田拓, 桜井毅司, 十河桜子
  • Journal Title: 日本燃焼学会誌 Vol.51,No.156 Pages: 142-148
  • NAID: 10029867978
• [Journal Article] Heat Loss Reduction and Hydrocarbon Combustion in Ultra-micro Combustors for Ultra-micro Gas Turbines (2009)
  • Author(s): Sakurai, T., Yuasa, S., Honda, T., Shimotori, S.
  • Journal Title: Proc. Combust. Inst. Vol.32 Pages: 3067-3073
  • NAID: 120006627237
• [Journal Article] Development of Engineering-models of H2-fueled and C3H8-fueled Ultra-micro Combustors for UMGT (2009)
  • Author(s): Yuasa, S., Sakurai, T., Shimotori, S., Honda, T., Fueda, T.
  • Journal Title: Proc. 19th International Symposium on Airbreathing Engines Pages: 2009-1310
• [Journal Article] Development of Engineering-models of H2-fueled and C3H8-fueled Ultra-micro Combustors for UMGT (2009)
  • Author(s): Yuasa, S.
  • Journal Title: Proc. International Symposium on Airbreathing Engines 19
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] UMGT用極超小型燃焼器内での高負荷燃焼に対する一考察 (2009)
  • Author(s): 湯浅三郎
  • Journal Title: 日本燃焼学会誌 51 Pages: 142-148
  • NAID: 10029867978
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 出力数百W級超小型ガスタービン用プロパン燃焼器の開発 (2009)
  • Author(s): 桜井毅司
  • Journal Title: 日本機械学会論文集B編 75 Pages: 515-516
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Heat Loss Reduction and Hydrocarbon Combustion in Ultra-micro Combustors for UMGT (2009)
  • Author(s): Sakurai, T.
  • Journal Title: Proceedings of the Combustion Institute 32 Pages: 3067-3073
  • NAID: 120006627237
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of an Engineering-Model of Hydrogen-Fueled Ultra-micro Combustor for UMGT (2008)
  • Author(s): SHIMOTORI Shoko
  • Journal Title: Proceedings of the Asian Joint Conference on Propulsion and Power 2008 AJCPP2008 D6-2(CD-ROM)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Issues for Developing Ultra-micro Combustors for UMGT : Heat Loss, Combustion Method and Fuel (2007)
  • Author(s): Yuasa, S., Sakurai, T., Shimotori, S., Wong, S.F.
  • Journal Title: Proc. 18th International Symposium on Airbreathing Engines Pages: 2007-1167
• [Journal Article] Concept and Experiment of a Propane-fueled Flat-flame Ultra-Micro Combustor for UMGT (2007)
  • Author(s): Sakurai, T., Yuasa, S., Honda, T.
  • Journal Title: Proc. International Gas Turbine Congress 2007
  • NAID: 120006660089
• [Journal Article] Issues for Developing Ultra-micro Combustors for UMGT: Heat Loss, Combustion Method and Fuel (2007)
  • Author(s): YUASA Saburo
  • Journal Title: Proceedings of the 19th International Symposium on Air Breathing Engines ISABE2007-1167(CD-ROM)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Concept and Experiment of a Propane-Fueled Flat-Flame Ultra-Micro Combustor for UMGT (2007)
  • Author(s): SAKURAI Takashi
  • Journal Title: Proceeding of the International Gas Turbine Congress 2007 Tokyo IGTC2007 Tokyo TS-147(CD-ROM)
  • NAID: 120006660089
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Combustion Characteristics and Issues on Practical-use of Engineering-Model of Hydrogen-Fueled Ultra-micro Combustor for UMGT (2010)
  • Author(s): Fueda, T.
  • Organizer: Proc.AJCPP 2010-125
  • Place of Presentation: 宮崎
  • Year and Date: 2010-03-05
• [Presentation] 燃焼室形状を改良したUMGT用実機型プロパン燃料超小型燃焼器の燃焼特性 (2009)
  • Author(s): 桜井毅司
  • Organizer: 第37回ガスタービン定期講演会講演論文集pp.43-46
  • Place of Presentation: 山口
  • Year and Date: 2009-10-21
• [Presentation] UMGT用水素燃料極超小型燃焼器の実用化における諸問題の把握 (2009)
  • Author(s): 笛田剛志
  • Organizer: 第37回ガスタービン定期講演会講演論文集pp.47-50
  • Place of Presentation: 山口
  • Year and Date: 2009-10-21
• [Presentation] プロパンを燃料とする超小型ガスタービン用アニュラー型燃焼器の着火特性 (2009)
  • Author(s): 芳賀誠
  • Organizer: 第37回ガスタービン定期講演会講演論文集pp.51-54
  • Place of Presentation: 山口
  • Year and Date: 2009-10-21
• [Presentation] UMGT用実機型水素燃料超小型燃焼器の燃焼特性 (2009)
  • Author(s): 笛田剛志
  • Organizer: 第14回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集、pp.147-150
  • Place of Presentation: 筑波
  • Year and Date: 2009-06-29
• [Presentation] 焼室形状を改良したUMGT用実機型プロパン燃料超小型燃焼器の燃焼特性 (2009)
  • Author(s): 桜井毅司, 本田拓, 湯浅三郎
  • Organizer: 第37回日本ガスタービン学会定期講演会論文集
• [Presentation] UMGT用プロパン燃料超小型燃焼器の燃焼特性の把握 (2008)
  • Author(s): 本田 拓
  • Organizer: 第46回燃焼シンポジウム講演論文集pp. 108-109
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2008-12-04
• [Presentation] Combustion Characteristics of a Propane-fueled Combustor for a Several Hundred W-class Micro Gas Turbine (2008)
  • Author(s): Sakurai, T.
  • Organizer: PowerMEMS十μEMS 2008
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2008-11-10
• [Presentation] UMGT用実機型水素燃料超小型燃焼器の試作と燃焼実験 (2008)
  • Author(s): 湯浅三郎
  • Organizer: 第36回ガスタービン定期講演会講演論文集pp. 211-214
  • Place of Presentation: 日立
  • Year and Date: 2008-10-15
• [Presentation] プロパンを燃料とする超小型ガスタービン用アニュラー型実機燃焼器の燃焼特性 (2008)
  • Author(s): 芳賀 誠
  • Organizer: 第36回ガスタービン定期講演会講演論文集pp. 215-221
  • Place of Presentation: 日立
  • Year and Date: 2008-10-15
• [Presentation] 出力数百W級超小型ガスタービン用プロパン燃焼器の開発 (2008)
  • Author(s): 桜井毅司
  • Organizer: 第13回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集、pp. 411-414
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2008-06-20
• [Presentation] UMGT用プロパン燃料超小型燃焼器の燃焼特性の把握 (2008)
  • Author(s): 本田拓, 桜井毅司, 湯浅三郎
  • Organizer: 第46回燃焼シンポジウム講演会論文集
• [Presentation] UMGT用微小燃焼器内での高負荷燃焼に対する-考察 (2007)
  • Author(s): 湯浅 三郎
  • Organizer: 第45回燃焼シンポジウム講演論文集pp.108-109
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2007-12-05
• [Presentation] UMGT用プロパン燃料燃焼器の成立可能性の実験的検討 (2007)
  • Author(s): 湯浅 三郎
  • Organizer: 第35回ガスタービン定期講演会講演論文集pp.45-49
  • Place of Presentation: 岐阜
  • Year and Date: 2007-09-19
• [Presentation] UMGT用プロパン燃料燃焼器の成立可能性の実験的検討 (2007)
  • Author(s): 本田拓, 下鳥翔子, 桜井毅司, 湯浅三郎
  • Organizer: 第35回日本ガスタービン学会定期講演会論文集