Study of droplet breakup process in transonic spray by micro laser probe

• Project/Area Number: 25420127
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Fluid engineering
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: UEKI Hironobu 長崎大学, 工学研究科, 教授 (30160154)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2015: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2013: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: 液体微粒化 / レーザー2焦点流速計 / 燃料噴霧 / 噴孔近傍 / 液滴サイズ / ウエーバー数 / マッハ数 / レーザー２焦点流速計 / 液滴速度

Outline of Final Research Achievements

Measurements of temporal and spatial changes in the velocity and size of droplets of transonic diesel fuel sprays were conducted near the nozzle orifice by a laser 2-focus velocimeter (L2F). The injection pressure was set at 40 and 135MPa. Measurement positions were located at 10 mm from the nozzle exit. The distance between droplets in the direction of droplets’ flight was determined by multiplying the droplet velocity and the time interval between 2 droplets sequentially passing the measurement volume. The result showed that the droplet size near the spray center was larger than that at the periphery of fuel sprays. When the injection Mach number became higher, the size of droplets became larger. The number density at the center of fuel sprays was lower than that at the periphery of fuel sprays.

Research Products

• [Journal Article] Effects of injector valve movement on diesel spray characteristics under short full valve opening (2015)
  • Author(s): 川原田光典，坂口大作，植木弘信，石田正弘
  • Journal Title: Journal of Thermal Science and Technology Volume: 10 Issue: 2 Pages: JTST0025-JTST0025
  • DOI: 10.1299/jtst.2015jtst0025
  • NAID: 130005105066
  • ISSN: 1880-5566
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Study on Combustion and Soot Emission of Ethanol or Butanol Blended with Gas Oil in a Direct Injection Diesel Engine (2013)
  • Author(s): S. Yamamoto, S. Watanabe, K. Komada, D. Sakaguchi, H. Ueki and M. Ishida
  • Journal Title: SAE International Journal of Fuels and Lubricants Volume: Volume 6, Issue 3 Pages: 1021-1030
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ディーゼル燃料噴射ノズル噴孔近傍の液滴分散過程 (2015)
  • Author(s): 大石勇気、駒田佳介、坂口大作、植木弘信
  • Organizer: 第24回微粒化シンポジウム
  • Place of Presentation: 神戸大学（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-17
• [Presentation] ディーゼル噴霧の非定常特性に及ぼす針弁リフトの影響 (2015)
  • Author(s): 森本祐基、川原田光典、坂口大作、植木弘信
  • Organizer: 第26回内燃機関シンポジウム
  • Place of Presentation: 京都テルサ（京都市）
  • Year and Date: 2015-12-08
• [Presentation] ディーゼルノズル噴孔近傍の噴霧のサイクル変動 (2015)
  • Author(s): 森賢斗、川原田光典、坂口大作、植木弘信
  • Organizer: 第26回内燃機関シンポジウム
  • Place of Presentation: 京都テルサ（京都市）
  • Year and Date: 2015-12-08
• [Presentation] 2次元位相ドップラー法によるディーゼルノズル噴孔近傍の噴霧挙動に関する研究 (2015)
  • Author(s): 森賢斗、駒田佳介、坂口大作、植木弘信
  • Organizer: 2015年自動車技術会秋季大会
  • Place of Presentation: 西日本総合展示場（福岡県北九州市）
  • Year and Date: 2015-10-14
• [Presentation] 2次元位相ドップラー法によるディーゼルノズル噴孔近傍の噴霧挙動に関する研究 (2015)
  • Author(s): 森賢斗、駒田佳介、坂口大作、植木弘信
  • Organizer: 日本機械学会九州支部長崎講演会
  • Place of Presentation: 長崎大学（長崎市）
  • Year and Date: 2015-09-24
• [Presentation] ディーゼル噴霧特性に及ぼすノズル噴孔径の影響 (2015)
  • Author(s): 森本祐基、植木弘信、川原田光典、坂口大作
  • Organizer: 日本機械学会2015年度年次大会
  • Place of Presentation: 北海道大学（北海道札幌市）
  • Year and Date: 2015-09-13
• [Presentation] ディーゼル噴霧特性に及ぼす噴射圧の影響 (2015)
  • Author(s): 鈴木啓太、植木弘信、川原田光典、坂口大作
  • Organizer: 日本機械学会2015年度年次大会
  • Place of Presentation: 北海道大学（北海道札幌市）
  • Year and Date: 2015-09-13
• [Presentation] Effect of Injection Pressure on Droplet Behavior inside Diesel Fuel Sprays (2015)
  • Author(s): 川原田光典、坂口大作、植木弘信、石田正弘
  • Organizer: 2015 JSAE/SAE International Powertrain, Fuels & Lubricants Meeting (PFL2015)
  • Place of Presentation: 京都テルサ（京都市）
  • Year and Date: 2015-08-31
• [Presentation] Size and Distance of Droplets in Diesel Fuel Sprays (2015)
  • Author(s): 鈴木啓太、川原田光典、坂口大作、植木弘信
  • Organizer: 13th Triennial International Conference on Liquid Atomization and Spray Systems (ICLASS 2015)
  • Place of Presentation: National Cheng Kung University（中華民国台湾台南市）
  • Year and Date: 2015-08-23
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 液滴の等方的分散モデルに基づくディーゼル燃料噴射ノズル噴孔近傍の噴霧構造の把握 (2015)
  • Author(s): 松田翔、川原田光典、坂口大作、植木弘信、石田正弘
  • Organizer: 2015年自動車技術会春季大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
  • Year and Date: 2015-05-20
• [Presentation] ディーゼル燃料噴射ノズル噴孔近傍の液滴の分散に及ぼす噴射圧の影響 (2015)
  • Author(s): 松田翔，川原田光典，坂口大作，植木弘信，石田正弘
  • Organizer: 日本機械学会九州支部講演会
  • Place of Presentation: 福岡大学工学部（福岡市）
  • Year and Date: 2015-03-13
• [Presentation] ディーゼル噴霧の微粒化に及ぼす噴射圧の影響 (2014)
  • Author(s): 松田翔，川原田光典，坂口大作，植木弘信，石田正弘
  • Organizer: 第23回 微粒化シンポジウム
  • Place of Presentation: 弘前大学文京キャンパス、創立50周年記念会館(弘前市）
  • Year and Date: 2014-12-18 – 2014-12-19
• [Presentation] ディーゼル噴霧液滴の速度およびサイズに及ぼす噴射圧の影響 (2014)
  • Author(s): 財津達也，川原田光典，坂口大作，植木弘信
  • Organizer: 日本機械学会九州支部講演会
  • Place of Presentation: ホルトホール大分（大分市）
  • Year and Date: 2014-09-19 – 2014-09-20
• [Presentation] ディーゼル噴霧の液滴挙動に及ぼす針弁リフトの影響 (2014)
  • Author(s): 松田翔，川原田光典，坂口大作，植木弘信
  • Organizer: 日本機械学会九州支部講演会
  • Place of Presentation: ホルトホール大分（大分市）
  • Year and Date: 2014-09-19 – 2014-09-20
• [Presentation] Effect of Needle Lift on Atomization in Diesel Fuel Spray (2014)
  • Author(s): K. Komada, H. Tajima, D. Tsuru, D. Sakaguchi, H. Ueki
  • Organizer: Conference on Thermo- and Fluid Dynamic Processes in Direct Injection Engines
  • Place of Presentation: バレンシア工科大学（スペイン、バレンシア市）
  • Year and Date: 2014-09-09 – 2014-09-12
• [Presentation] Study on Simulation of Diesel Fuel Spray Based on L2F Measurement
  • Author(s): K.Komada, H.Tajima, D.Sakaguchi, H.Ueki and M.Ishida
  • Organizer: ILASS-ASIA2013
  • Place of Presentation: 長崎市、長崎大学医学部良順会館
• [Presentation] Study on Cyclic Variation in near-Nozzle Region of Diesel Spray by L2F
  • Author(s): K.Komada, T.Yamada, D.Sakaguchi, H.Tajima, H.Ueki and M.Ishida
  • Organizer: ILASS-Europe2013
  • Place of Presentation: Greece国、Chania市、MAICh国際会議場
• [Presentation] Relation between Tip Penetration and Droplet Size of Diesel Spray
  • Author(s): K.Komada, D.Sakaguchi, H.Tajima, H.Ueki and M.Ishida
  • Organizer: SAE World Congress 2013
  • Place of Presentation: アメリカ合衆国、デトロイト市、Cobo国際会議場
• [Presentation] ディーゼル噴霧の微粒化に及ぼす針弁リフトの影響
  • Author(s): 財津達也, 駒田佳介, 坂口大作, 植木弘信, 石田正弘
  • Organizer: 第22回微粒化シンポジウム講演論文集
  • Place of Presentation: 長崎市、長崎大学医学部良順会館
• [Presentation] マイクロプローブL2Fによるディーゼル噴霧尾部の液滴挙動の研究
  • Author(s): 谷口貴之, 駒田佳介, 山本昌平, 田島博士, 坂口大作, 植木弘信
  • Organizer: 自動車技術会2013春季大会
  • Place of Presentation: 名古屋市、名古屋国際会議場
• [Presentation] ディーゼル噴霧液滴の速度およびサイズに及ぼす針弁リフトの影響
  • Author(s): 財津達也, 川原田光典, 駒田佳介, 坂口大作, 植木弘信, 石田正弘
  • Organizer: 第67期日本機械学会九州支部
  • Place of Presentation: 北九州市、九州工業大学
• [Presentation] マイクロプローブL2F計測に基づくディーゼル燃料噴霧の数値解析
  • Author(s): 谷口貴之, 川原田光典, 駒田佳介, 山本昌平, 坂口大作, 植木弘信
  • Organizer: 第67期日本機械学会九州支部
  • Place of Presentation: 北九州市、九州工業大学