2019 Fiscal Year Research-status Report
Study on change in physical state of particulate matter exhausted from marine diesel engine
| Project/Area Number |
17K06961
|
|---|
| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
佐々木 秀次 東京海洋大学, 学術研究院, 助教 (00554958)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
塚本 達郎 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (50207346)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 舶用ディーゼル機関 / 粒子状物質 / 希釈 / 粒径分布 / 核生成 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
2019年度は，4ストロークディーゼル機関の排ガスにおいて，濃度変化を行わない場合で温度変化した場合の粒子状物質の状況把握を中心に研究を実施した．実験は台上に設置された舶用4ストローク高速ディーゼル機関をJIS1種1号油で運転した場合の排ガスを対象とした．最初に，機関の排気管へサンプリングプローブを設置し，シム-レスのステンレス管を接続した．そのステンレス管は高温対応のリボンヒータで加熱保温を行い，排気管内の排ガス温度と同様な温度条件を保つように加熱制御を行った．その先に，プラグヒーターの挿入と排ガス通過が可能な加工を施したステンレスブロックを接続した．排ガスの温度変化はこのブロックにて行い，その後粒子状物質の計測を実施した．計測は，ELPIとSMPSを使用して粒径毎の粒子個数の把握を実施したが，排ガスはブロックまで希釈を行われていないため，ブロックの排ガス出口にステンレス製の希釈器を接続し，その希釈器をマントルヒーターによって全体を覆い，加熱しながら希釈を行うホットダイリューションを実施した．その後，2次希釈器としてエゼクタタイプの希釈器でさらに希釈を行い，粒径分布の計測を実施対．計測の結果，排ガス温度によって粒径100nm未満の個数濃度が変化することが確認できたが，215℃未満においては，核生成量が減少し配管表面の付着等の粒子損失が確認できた．また，215℃を超える排ガスでは，核生成粒子濃度に大きな変化が無く，概ね215℃前後でSOF分の核生成が開始する事が確認できた．粒径100nmより大きな粒子では排ガス温度による変化は殆ど確認できず，揮発性成分では無いスートや灰分等で構成されていると考えられる．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2019年度において，排ガスの温度変化による核生成状況の確認を舶用ディーゼル機関にて行ったが，希釈された排ガスに関する状況の把握に関する研究の実施が遅れており，2020年度に早急に実施する予定である．また，舶用2ストロークディーゼル機関の排ガスに関しても，10-20倍程度の希釈排ガスに関して粒径毎の粒子個数の把握は行えているが，希釈後の温度変化と経過時間と核生成状況に関する実験が必要であり実施する予定である．そのため，やや遅れていると判断した．
|
| Strategy for Future Research Activity |
2020年度は，進捗状況に記載した実験を順に実施する．実験実施に必要な実験装置の製作は完了しており，機関の各運転状態（主にサンプリング部の排ガス温度と背圧）を把握したのち調整を行う状況にある．そのため計測装置類の設置を完了すれば，比較的早期の実験開始を行えるため順に実施していく予定である．また，粒子濃度による考察ではなく，粒子化する前の揮発性成分濃度の計測と把握は2019年度に進捗しており，その結果を踏まえ実験を効率的に実施していく予定である．
|
| Causes of Carryover |
実験計画の遅延により，供試機関の燃料油，ガス計測器の標準ガス，供試機関の運転に関する費用が2019年度に使用していなく，次年度使用額として計上したためである．
|
