2018 Fiscal Year Annual Research Report
Low Environmental Impact Combustion Method for Marine Diesel Engine Using Two Stage Combustion
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16K06914
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
畔津 昭彦 東海大学, 工学部, 教授 (80184175)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 舶用機関 / ディーゼル燃焼 / 噴霧燃焼 / すす / 空気過剰率 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2段階燃焼方式を，舶用ディーゼル機関の低環境負荷燃焼法として実現させるために有用な基礎データを収集することを目的として実験的検討を進めた．
本年度は最終年度として，前年度までに整備した2種類の定容容器を用いて，高温・高圧場での噴霧燃焼を対象として，雰囲気条件が着火・燃焼特性に及ぼす影響を継続して検討した．燃料としては軽油を使用し，可視化画像から二色法を用いて火炎温度，火炎中のすす量の検討を進めた．なお第2年度の成果で，実際のエンジン燃焼室では壁面衝突後の挙動，特に隣接火炎との衝突が重要であることが明らかとなった．そこで火炎の全長，すなわち火炎中のすすが完全に酸化されるまでの距離の統一的整理方法を検討し，小型燃焼室における火炎挙動，すすの生成酸化挙動と比較検討した．
大型の容器では単噴口ノズルを用いて，主として雰囲気密度と噴射期間およびノズルの噴口径を変化させた実験を行った．その結果，和栗の準定常理論を用いて，燃料噴射時の雰囲気密度の値を使って非燃焼噴霧内の空気過剰率の一次元分布を計算し，その値は噴霧燃焼時にも同様と仮定すると，実際の火炎先端は概略推定空気過剰率1.6の位置となり，またすす量の最大位置は推定空気過剰率が概略1.0となる位置に対応することが分かった．これは検討した雰囲気条件，ノズル条件の範囲で，条件によらずに同じ値となった．今後より多くのパラメータの検討で確認できれば，火炎長やすす分布の予測ツールに有効利用できるものと期待される．
一方，小型の容器では多噴口ノズルを用いて実験を行い，壁面衝突時のすすの生成段階が，壁面衝突後さらには隣接火炎との衝突・合体後の燃焼の悪化，すす酸化の長期化に大きな影響を与えていることを明らかにした．またこの検討のためには，前記の火炎長やすす量最大位置の推定が有効であることを確認した．
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Research Products
(2 results)
