2019 Fiscal Year Annual Research Report
反応帯分離リアクタによるすす前駆体生成過程の選択的計測とモデル構築
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16H06068
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
中村 寿 東北大学, 流体科学研究所, 准教授 (40444020)
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2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 燃焼 / すす / 改質 / 酸化 / 分析化学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
燃料過濃条件の燃焼では、酸化反応・改質反応・前駆体成長反応・すす生成反応など複数の複雑な反応が火炎帯のごく薄い領域（一般には1 mm以下）で進行するため、各反応の素過程を調べることは難しい。本研究では、独自の反応帯分離リアクタを用いて、主にすす生成前の前駆体生成までを対象として、各反応帯を分離定在させ、この分離反応帯に対する極微量オンラインガスサンプリング法を構築し、様々な分析法に適用することで、各反応帯で生成される化学種の定性・定量を行う。得られた計測結果を各種反応モデルの予測結果と比較検証することで、モデル予測の改善を行う。また、各種燃料および各種すす制御添加剤を対象とすることで、添加剤の前駆体抑制メカニズムの解明、最適添加剤の選定コンセプト創出を行う。
当該年度は、過去に取得したメタンのすす前駆体物質の計測結果の解析を進め、メチルラジカルがすす前駆体の成長にかかわる新たな反応経路を見出し、論文にまとめて出版した。また、酸素原子を多量に含み、すす抑制の添加剤として期待されている炭酸エステル（炭酸ジメチル、炭酸エチルメチル、炭酸ジエチル）について、熱分解条件におけるすす生成限界を見出した。炭酸エステルは酸素原子を多量に含む一方、エチル基を有する場合はすす前駆体の成長に重要なエチレンの生成が多い条件があることを見出した。すなわち、酸素原子の多さのみですす前駆体の成長を抑制できない可能性を得た。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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