2017 Fiscal Year Annual Research Report
Effects of ammonia gas mixed into intake air on combustion and emissions characteristics in diesel engine
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15K18298
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| Research Institution | National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology |
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Principal Investigator |
仁木 洋一 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (10511587)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | アンモニア / 代替燃料 / ディーゼル / 燃焼解析シミュレーション / cantera |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までに構築した実験装置を使用して、ディーゼル機関の吸気にアンモニアガスを混合し、筒内に直接噴射される軽油とアンモニアを混焼させた。前年度に引き続き、機関の回転速度やトルク並びに軽油噴射タイミングを変更して、燃焼生成物排出特性を調査した。さらに、未燃アンモニアや亜酸化窒素の排出量削減手法の一つとして考えられるアンモニア拡散燃焼に向けて、液体アンモニアの噴射試験を単体で実施した。また、昨年度から引き続き燃焼解析シミュレーションの開発を行った。
ディーゼル機関を用いた実験の結果、機関の回転速度とアンモニア供給割合を一定とした場合、出力が高い方が未燃アンモニア及び亜酸化二窒素の排出が少ない事が分かった。軽油噴射タイミングを進角すると、アンモニア及び亜酸化二窒素の低減効果が得られることが分かった。液体アンモニアの噴射では、既存の自動車に使用される筒内直接ガソリ用噴射弁を用いて、液体アンモニアの噴射ができることを確認した。
燃焼解析シミュレーションでは、燃焼計算を行っている化学反応解析ソフト（Cantera）により、吸気に混合したガスがディーゼル噴霧燃焼に及ぼす影響を、予測できることが分かった。また、筒内圧力を概ね予測できることを確認した。しかし、開発したシミュレーションによる燃焼生成物の予測結果は、実験値に比べて大幅に高いことが分かった。燃焼生成物の定量的な予測には、噴霧モデルの見直しやガス混合モデル等の追加が必要であることが分かった。
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Research Products
(4 results)
