2018 Fiscal Year Annual Research Report
Interaction between Shock Wave and Autoignition in Ultra-lean and High Pressure Combustion
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16K18034
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
飯島 晃良 日本大学, 理工学部, 准教授 (50434121)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 自着火 / 衝撃波 / デトネーション / 圧力振動 / 圧力波 / 内燃機関 / ガソリンエンジン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，高圧場において，自着火と衝撃波の相互作用によって強い燃焼圧力振動を伴う急激な燃焼が発生するメカニズムを明らかにするために，強い燃焼室内圧力振動の発生挙動を可視化可能な可視化エンジンを用いた実現象の再現と，その際の自着火及び燃焼挙動の光速度撮影を行った．前年度までに，局所的に発生した自着火が成長する過程において，未燃ガスが大量に存在する条件にて音速と対応する速度まで自着火が成長することで，自着火がより急速に成長しつつ，高輝度な自着火領域が形成され，それが超音速で進行することを，実際の内燃機関燃焼室内の実測結果から明らかにした．いわゆる，ディべロッピングデトネーション現象の発生を実測した．つまり，自着火と圧力波の相互作用によって超音速の自着火燃焼に発展することで，非常に強い燃焼室内圧力振動が生まれることを明らかにした．これらの知見によって，局所での自着火の成長をコントロールすることで，自着火と衝撃波の相互作用を防ぎ，強い燃焼室内圧力振動の発生を抑制できることが分かった．最終年度は，具体的な方策の一つとして，燃焼室内に温度分布を形成することで，自着火の発生・成長過程がどのようになり，その結果圧力振動がどのようになるかを調査した．燃焼室内に冷却水経路を設け，冷却経路の違いが圧力振動に及ぼす影響を調べたところ，自着火が発生する末端ガス側から冷却水を流すことで，圧力振動が低減した．この時，自着火の時期も変化してしまうため，それらの影響を分離して検証することが今後の課題であることも明らかとなった．なお，これらの一連の研究成果の一部を掲載した書籍を発刊し，社会に発信した．
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Research Products
(3 results)
