Fuel design approach for artifial control of spray combustion process

• Project/Area Number: 22360091
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Thermal engineering
• Research Institution: Doshisha University
• Principal Investigator: SENDA Jiro 同志社大学, 理工学部, 教授 (30226691)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): KUWAHARA Kazunari 大阪工業大学, 工学部, 教授 (00454554) ; 小橋 好充 金沢工業大学, 工学部, 講師 (80469072) ; 藤本 元 同志社大学, 理工学部, 教授 (90051630)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): KOBASHI Yoshimitsu 金沢工業大学, 工学部, 講師 (80469072)
• Project Period (FY): 2010-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥19,110,000 (Direct Cost: ¥14,700,000、Indirect Cost: ¥4,410,000); Fiscal Year 2013: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2012: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2011: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2010: ¥15,470,000 (Direct Cost: ¥11,900,000、Indirect Cost: ¥3,570,000)
• Keywords: ディーゼル機関 / 非定常噴霧燃焼 / 多成分燃料 / 燃焼制御 / 熱損失低減 / 熱効率向上 / 噴霧火炎時空間制御 / 燃料設計手法 / PCCI燃焼 / 混合気制御 / 燃料着火制御 / バイオ燃料

Outline of Final Research Achievements

The objective of the study is to contorl the spray combustion process in Diesel engines. The burning flame characteristics can be changed through the temporal and spatial mixture concentration by using the two componet fuel. And the relation between the mixture concentration field and combustion process was revealed.

Research Products

• [Journal Article] 2.Effect of breakup model on large-eddy simulation of diesel spray evolution under high back pressures (2014)
  • Author(s): Koji Kitaguchi, Tatsunori Fujii, Soichi Hatori, Tsukasa Hori (Osaka University)
  • Journal Title: International J of Engine Research Volume: 15 Pages: 522-538
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 8.種々の二成分混合燃料を用いたディーゼル燃焼における着火および火炎構造に関する研究 (2014)
  • Author(s): 味岡将士，向山智之，宮田哲次，桑原悠，小橋好充(金沢工大)，桑原一成(大阪工大)，松村恵理子，千田二郎
  • Journal Title: 自動車技術会論文集 Volume: 46 Pages: 349-354
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 3.SPRAY VAPORIZATION AND IGNITION CHARACTERISTICS IN DUAL-COMPONENT MIXED FUELS (2013)
  • Author(s): Chang-Eon Lee(Inha University), Seungro Lee(Inha University), Masanori Okada, Masashi Matsumoto, Yoshimitsu Kobashi(Kanazawa Institute of Technology), Jiro Senda
  • Journal Title: Atomization and Sprays Volume: 23 Pages: 141-164
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 11.Development of Breakup Model for Large Eddy Simulation of Diesel Spray (2013)
  • Author(s): Tatsunori Fujii, Koji Kitaguchi, Soichi Hatori, Tsukasa Hori and Jiro Senda
  • Journal Title: Journal of Energy and Power Engineering Volume: 7 Pages: 2312-2320
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] SPRAY VAPORIZATION AND IGNITION CHARACTERISTICS IN DUAL-COMPONENT MIXED FUELS (2013)
  • Author(s): Chang-Eon Lee(Inha University), Seungro Lee(Inha University), Masanori Okada, Masashi Matsumoto, Yoshimitsu Kobashi(Kanazawa Institute of Technology), Jiro Senda
  • Journal Title: Atomization and Sprays Volume: 23 Pages: 141-164
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of Breakup Model for Large Eddy Simulation of Diesel Spray (2013)
  • Author(s): Tatsunori Fujii, Koji Kitaguchi, Soichi Hatori, Tsukasa Hori and Jiro Senda
  • Journal Title: Journal of Energy and Power Engineering Volume: 7 Pages: 2312-2320
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 二成分混合燃料噴霧の着火・燃焼機構と燃焼制御性に関する数値解析 (2012)
  • Author(s): 小橋好充, 藤森健太, 前川浩輝, 加藤聰, 川野大輔, 千田二郎
  • Journal Title: 自動車技術会論文集 Volume: Vol.43, No.1 Pages: 123-128
  • NAID: 130004696443
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 各種アルコール燃料の混合がバイオディーゼル燃料の燃焼特性に及ぼす影響 (2012)
  • Author(s): 松浦貴, 小橋好充, 桑原一成, 千田二郎
  • Journal Title: 自動車技術会論文集 Volume: Vol.43, No.2 Pages: 455-460
  • NAID: 130004515810
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] エタノールを混合したバイオディーゼル燃料に関する実験的研究-着火・火炎特性の基礎的解析および排気特性 (2011)
  • Author(s): 松浦貴, 井上泰宏, 千田二郎
  • Journal Title: 自動車技術会論文集 Volume: Vol.42,No.4 Pages: 885-890
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effects of Mixedness and Ignition Timings on PCCI Combustion with a Dual Fuel Operation (2011)
  • Author(s): Yoshimitsu KOBASHI, Daijiro TANAKA, Teppei MARUKO, Satoshi KATO, Masato KISHIURA, Jiro SENDA
  • Journal Title: JSAE 20119206/SAE 2011-01-1768 Pages: 699-713
  • DOI: 10.4271/2011-01-1768
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Chemical Kinetics Study on Ignition Characteristics of Biodiesel Surrogates (2011)
  • Author(s): Kazunari KUWAHARA, Koryu NAKAHARA, Yoshimitsu WADA, Jiro SENDA, Yasuyuki SAKAI, Hiromitsu ANDO
  • Journal Title: JSAE 20119095/SAE 2011-01-1926 Volume: No. 2011-01-1926 Pages: 780-797
  • DOI: 10.4271/2011-01-1926
  • NAID: 130004870815
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Modeling of Auto-Ignition and Combustion Processes for Dual-Component Fuel Spray (2011)
  • Author(s): Yoshimitsu KOBASHI, Kenta FUJIMORI, Hiroki MAEKAWA, Satoshi KATO, Daisuke KAWANO, Jiro SENDA
  • Journal Title: SAE Paper No.2011-24-0001, 2011-9/SAE Int.J.Engines Volume: 4 Issue: 2 Pages: 2193-2206
  • DOI: 10.4271/2011-24-0001
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] エタノールの混合がバイオディーゼル燃料の噴霧、着火および燃焼特性に及ぼす影響 (2011)
  • Author(s): 井上泰宏、松浦貴、千田二郎
  • Journal Title: 日本マリンエンジニア学会誌 Volume: Vol.46, No.2 Pages: 116-121
  • NAID: 10028238621
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] バイオディーゼルサロゲートの着火特性に関する反応論的解析(第2報) (2011)
  • Author(s): 中原広流, 桑原一成, 酒井康之, 安東弘光
  • Journal Title: 自動車技術会論文集 Volume: Vol.42, No.2(掲載確定)
  • NAID: 130004870859
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 急速圧縮膨張装置を用いた二段噴射燃料の着火・燃焼過程に関する研究 (2011)
  • Author(s): 小橋好充, 城戸良仁, 岸裏雅登, 千田二郎, 藤本元, 柴田元
  • Journal Title: 自動車技術会論文集 Volume: Vol.42, No.2(掲載確定)
  • NAID: 130004870852
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Spatial-Temporal Combustion Control in a CI Engine Based on Two-Stage Fuel Injection : Fundamental Study in a Rapid Compression and Expansion Machine (2010)
  • Author(s): Yoshimitsu KOBASHI, Yoshihito KIDO, Masato KISHIURA, Yoji Oyama, Masashi MATSUMOTO, Jiro SENDA, Hajime Gen FUJIMOTO
  • Journal Title: Conference on Thermo- and Fluid Dynamic Processes in Diesel Engines Pages: 235-251
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Proposal on Controlled Spray Evaporation and Mixture Formation by Use of Multi-Component Mixing Fuel Spray Model (2010)
  • Author(s): Yoshimitsu KOBASHI, Masashi MATSUMOTO, Eriko MATSUMURA, Jiro SENDA
  • Journal Title: International Council on Combustion Engines Pages: 1-15
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 11.燃料設計手法を用いたディーゼル噴霧における混合気形成過程に関する研究 (2014)
  • Author(s): 桑原悠，向山智之，宮田哲次，小橋好充(金沢工大)，松村恵理子，千田二郎
  • Organizer: 第23回微粒化シンポジウム
  • Place of Presentation: 青森
  • Year and Date: 2014-12-18 – 2014-12-19
• [Presentation] 8.二成分混合燃料を用いたディーゼル噴霧火炎の人為的制御(第2報，雰囲気温度および雰囲気酸素濃度による影響) (2014)
  • Author(s): 宮田哲次，向山智之，桑原悠，小橋好充(金沢工大)，桑原一成(大阪工大)，松村恵理子，千田二郎
  • Organizer: 第25回内燃機関シンポジウム
  • Place of Presentation: つくば
  • Year and Date: 2014-11-26 – 2014-11-28
• [Presentation] 2.燃料設計手法に基づく二成分混合燃料の着火特性および火炎形状に関する研究 (2014)
  • Author(s): 宮田哲次，向山智之，桑原悠，味岡将士，小橋好充(金沢工大)，桑原一成(大阪工大)，松村恵理子，千田二郎
  • Organizer: 自動車技術会春季学術講演会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-05-21 – 2014-05-23
• [Presentation] 20.燃料設計手法に基づく着火特性および火炎構造に関する基礎的研究 (2014)
  • Author(s): 味岡将士，桑原悠，小橋好充(金沢工大)，松村恵理子，千田二郎
  • Organizer: 日本機械学会 関西支部 第89期定時総会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2014-03-18 – 2014-03-19
• [Presentation] 23.Fuel design concept on low emission of engine system -vaporization and ignition characteristics of diesel spray with two compornent fuel (2014)
  • Author(s): Yu Kuwahara, Masashi Ajioka, Eriko matsumura, Jiro Senda
  • Organizer: International Conference of PM2.5 & Energy Security 2014
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2014-03-04
• [Presentation] 燃料設計手法に基づく着火特性および火炎構造に関する基礎的研究 (2014)
  • Author(s): 味岡将士，桑原悠，小橋好充(金沢工大)，松村恵理子，千田二郎
  • Organizer: 日本機械学会 関西支部 第89期定時総会，日本機械学会 関西支部 第89期定時総会講演会
  • Place of Presentation: 大阪
• [Presentation] Fuel design concept on low emission of engine system -vaporization and ignition characteristics od diesel spray with two compornent fuel- (2014)
  • Author(s): Yu Kuwahara, Masashi Ajioka, Eriko matsumura, Jiro Senda
  • Organizer: International Conference of PM2.5 & Energy Security
  • Place of Presentation: 京都
• [Presentation] 燃料の多成分性を考慮した噴霧燃焼の数値モデリング (2013)
  • Author(s): 小橋好充(金沢工大)，加藤聰(金沢工大)，千田二郎
  • Organizer: マリンエンジニアリング学術講演会講演論文集
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] 種々の二成分混合燃料を用いたディーゼル燃焼における着火および火炎構造に関する研究 (2013)
  • Author(s): 味岡将士，小橋好充(金沢工大)，桑原一成（大阪工業大学），松村恵理子，千田二郎
  • Organizer: 第24回内燃機関シンポジウム
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] 二成分混合燃料噴霧における混合気形成過程に関する研究 (2013)
  • Author(s): 味岡将士，桑原悠，岡田理典，小橋好充(金沢工大)，松村恵理子，千田二郎
  • Organizer: 第22回微粒化シンポジウム講演論文集
  • Place of Presentation: 長崎
• [Presentation] 二成分混合燃料による混合気形態がPCCI燃焼の時空間的進行過程に及ぼす影響 (2012)
  • Author(s): 岸裏雅登, 松本雅至, 小橋好充, 千田二郎
  • Organizer: 日本機械学会関西支部第87期定時総会講演会
  • Place of Presentation: 関西大学(大阪)
  • Year and Date: 2012-03-17
• [Presentation] 各種アルコール燃料の混合がバイオディーゼル燃料の着火特性および排気特性に及ぼす影響 (2012)
  • Author(s): 松浦貴, 小橋好充, 桑原一成, 千田二郎
  • Organizer: 日本機械学会関西支部第87期定時総会講演会
  • Place of Presentation: 関西大学(大阪)
  • Year and Date: 2012-03-16
• [Presentation] 二成分混合燃料噴霧の燃焼特性および排気特性に関する基礎的研究 (2012)
  • Author(s): 重富大輔, 岡田理典, 松本雅至, 小橋好充, 千田二郎
  • Organizer: 日本機械学会関西支部第87期定時総会講演会
  • Place of Presentation: 関西大学(大阪)
  • Year and Date: 2012-03-16
• [Presentation] 各種アルコール燃料の混合がバイオディーゼル燃料の排気特性および機関性能に及ぼす影響 (2011)
  • Author(s): 松浦貴, 小橋好充, 桑原一成, 千田二郎
  • Organizer: 第49回燃焼シンポジウム
  • Place of Presentation: 慶応義塾大学日吉キャンパス(横浜)
  • Year and Date: 2011-12-07
• [Presentation] 二成分混合燃料の着火遅れ期間に関する熱力学的考察 (2011)
  • Author(s): 岡田理典, 重富大輔, 松本雅至, 李昌彦, 小橋好充, 千田二郎
  • Organizer: 第22回内燃機関シンポジウム
  • Place of Presentation: 東工大蔵前会館(東京)
  • Year and Date: 2011-11-30
• [Presentation] 二成分混合燃料の燃料組成が噴霧の蒸発特性および着火特性に及ぼす影響 (2011)
  • Author(s): 重富大輔, 岡田理典, 森川拓也, 松本雅至, 松村恵理子, 小橋好充, 千田二郎
  • Organizer: 第22回内燃機関シンポジウム
  • Place of Presentation: 東工大蔵前会館(東京)
  • Year and Date: 2011-11-29
• [Presentation] 各種アルコール燃料の混合がバイオディーゼル燃料の燃焼特性に及ぼす影響 (2011)
  • Author(s): 松浦貴, 小橋好充, 桑原一成, 千田二郎
  • Organizer: 自動車技術会秋季学術講演会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター(札幌)
  • Year and Date: 2011-10-13
• [Presentation] 二成分混合燃料の噴霧特性とその着火・燃焼機構に関する数値解析 (2011)
  • Author(s): 小橋好充, 藤森健太, 前川浩輝, 加藤聰, 川野大輔, 千田二郎
  • Organizer: 自動車技術会春季学術講演会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜)
  • Year and Date: 2011-05-20
• [Presentation] エタノール/メチルエステル混合燃料の着火特性に関する反応論的研究 (2011)
  • Author(s): 平村義浩, 桑原一成, 小橋好充, 千田二郎
  • Organizer: 日本機械学会関西支部第86期定時総会講演会
  • Place of Presentation: 京都工芸繊維大学松ヶ崎キャンパス(京都市)
  • Year and Date: 2011-03-20
• [Presentation] 多成分燃料噴霧における着火・燃焼過程の数値シミュレーション (2010)
  • Author(s): 藤森健太 小橋好充, 加藤聰, 千田二郎
  • Organizer: 第19回微粒化シンポジウム
  • Place of Presentation: 日本大学駿河台キャンパス(東京都)
  • Year and Date: 2010-12-22
• [Presentation] バイオディーゼル・低沸点混合燃料の燃焼特性に関する研究-低沸点燃料のセタン価の違いが燃焼特性に及ぼす影響- (2010)
  • Author(s): 松浦貴、井上泰宏、千田二郎
  • Organizer: 日本燃焼学会 第48回燃焼シンポジウム
  • Place of Presentation: 福岡ガーデンパレス&都久志会館(福岡市)
  • Year and Date: 2010-12-01
• [Presentation] エタノールの混合がバイオディーゼル燃料の混合気濃度分布および排気エミッションに及ぼす影響 (2010)
  • Author(s): 井上泰宏、松浦貴、千田二郎
  • Organizer: 日本機械学会・自動車技術会 第21回内燃機関シンポジウム
  • Place of Presentation: 岡山大学 創立50周年記念館(岡山市)
  • Year and Date: 2010-11-12
• [Presentation] Distribution of Vapor Concentration of Fuel Mixed with High Volatility Component and Low Volatility Component (2010)
  • Author(s): H.Gen Fujimoto, Y.Oyama, T.Morikawa, J.Senda, Y.Kobashi
  • Organizer: Society of Automotive Engineers, Inc.SAE 2010 Powertrains, Fuels & Lubricants Meeting
  • Place of Presentation: Doubletree Hotel Mission Valley (San Diego, California, USA)
  • Year and Date: 2010-10-27
• [Presentation] バイオディーゼルサロゲートの着火特性に関する反応論的解析(第2報) (2010)
  • Author(s): 中原広流, 桑原一成, 酒井康之, 安東弘光
  • Organizer: 自動車技術会2010年秋季大会学術講演会
  • Place of Presentation: 西日本総合展示場・北九州国際会議場(北九州市)
  • Year and Date: 2010-10-01
• [Presentation] エタノールの混合がバイオディーゼル燃料の噴霧、着火および燃焼特性に及ぼす影響 (2010)
  • Author(s): 井上泰宏、松浦貴、千田二郎
  • Organizer: 第8回(平成22年)日本マリンエンジニアリング学術講演会
  • Place of Presentation: 朱鷺メッセ(新潟市)
  • Year and Date: 2010-08-31
• [Presentation] 二段燃料噴射時の時空間的着火・燃焼進行度に関する研究-急速圧縮膨張装置を用いた基礎研究- (2010)
  • Author(s): 小橋好充, 城戸良仁, 岸裏雅登, 千田二郎, 藤本元, 柴田元
  • Organizer: 自動車技術会2010年春季学術講演会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)
  • Year and Date: 2010-05-20