1994 Fiscal Year Annual Research Report
燃焼制御を目的とした不均質空間内・非定常燃焼現象の理論的解明とその検証
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06805021
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
近久 武美 北海道大学, 工学部, 助教授 (00155300)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菊田 和重 北海道大学, 工学部, 助手 (90214741)
金野 満 北海道大学, 工学部, 助手 (90205576)
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| Keywords | 燃焼 / 排気 / 制御 / 拡散 / 混合 / 非定常 |
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| Research Abstract |
本研究は複雑な高速噴霧拡散燃焼現象を普遍化する一つのアプローチとして、燃焼の相似性に着目し、燃焼経過、燃焼生成物、ならびに熱伝達に関するスケール効果について理論的ならびに実験的検討を試みようとするものである。
平成6年度では、まずNOの生成特性に関して化学反応計算からスケール効果について検討を行った。その結果、相似燃焼系では時間スケールに比例した生成量となること、またNO量を低減するには燃焼初期を燃料過濃とし、後半で急速混合を行う、いわゆる2段燃焼が効果的であり、混合時間の短縮が主要要素となることが示された。一方、噴霧燃焼系における空気導入特性について理論式を提唱し、実験値との比較を行った。その結果、本理論式の妥当性とその適用限界を明らかにすることができた。また、これにより、噴射系緒元や空気密度等による燃焼形態の変化現象を良く説明することができた。これらについては裏面に示すような論文に報告を行った。
また、これと平行してKIVA-IIコードを用いた燃焼の3次元数値シミュレーションについても計算を行い、その計算結果の非現実的解とその原因について検討を行った。これについてはまだ、十分にシミュレーションコードの問題点を把握するまでには至っていないが、一部解析結果を自動車技術会にて講演発表した。一方、定容燃焼装置の試作はほぼ完了し、いくつかの非定常燃焼火炎を高圧容器内で形成し、写真撮影することに成功した。現在、この噴射系の改良と、動画像データの解析システム作りを行っているところである。
以上、平成6年度では研究計画にほぼ従った成果を挙げられたものと考えている。
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[Publications] T.Chikahisa.T.Murayama: "Theory and Experiments on Air-Entrainment in Fuel Sprays and Their Application to Interpret Diesel Combustion Proce" SAE Paper. 950447. 1-11 (1995)
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[Publications] T.Chikahisa,M.Konno,T.Murayama: "Analysis of NO Formation Characteristics and Control Concepts in Diesel Engines from NO Reaction-Kinetic Considerations" SAE Paper. 950215. 1-8 (1995)
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[Publications] 福島,菊田,近久,村山: "KIVA-IIにおけるディーゼル噴霧の計算精度ならびに必要メッシュ条件に関する研究" 自動車技術会講演論文集. 944. 13-16 (1994)
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[Publications] T.Chikahisa,M.Konno,T.Murayama,T.Kumagai: "Analysis of NO Formation Characteristics and Its Control Concepts in Diesel Engines from NO Reaction Kinetics" JSAE Review. 15-4. 297-303 (1994)
