2020 Fiscal Year Research-status Report
Systematic contraction of chain reaction mechanisms and combustion control
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18K03980
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
三好 明 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (60229903)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 反応機構簡略化 / ランピング / 着火遅れ時間 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年，燃焼モデリングにおいて，詳細反応機構を考慮する必要が増えている．計算機性能の向上により従来よりもすぐれた詳細化学反応モデルの開発が可能である一方で反応モデリングに必要な計算コストも増加する傾向にある．計算コスト削減のためには詳細反応機構の簡略化が有効であると考えられている．簡略化には多くの手法が提案されているが対象とする現象や条件によって適用される範囲が限定されている．異性体などの比較的構造の似た化学種を一つにまとめて仮想的な化学種として取り扱うランピング法が注目されているが，実用化されているランピング法は制限が多く削減には限界がある．炭化水素燃料の燃焼では，低温酸化反応による連鎖分岐反応が起こる中で，多くの類似した異性体が存在している．本研究ではオクタン価を決める標準燃料である炭化水素燃料PRFに対してDRG法，DRGEP法を用いた削減を行った後，ランピング手法を適用して更なる削減を行った．削減した反応機構について，詳細反応機構およびランピング前の計算結果と比較し，ランピング手法の評価・修正を行った．結果, 以下の結論を得た．
1. 今回適用したランピング手法では，感度が高い代表種の熱力学データでランピングされた種の反応も再現するため，計算結果に誤差が生じた．
2. ランピング後の反応機構についても感度解析を行い，感度が高い反応の反応速度定数を小さくすることでランピング手法の修正を行った．
3. 修正したランピング手法を適用した簡略化モデルは，元の反応機構に対して検証範囲内において圧力依存を良好に再現できた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予想とは必ずしも一致しないが、おおむね目標としたレベルの成果は得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度までで、着火現象に本質的な化学種が特定できたが、これをランピングする方法論が系統的には得られていない。次年度はその解決を目指す予定である。
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| Causes of Carryover |
計算機設備の導入を見送ったことと、学会出張費が不要となったことにより次年度使用額が生じた。次年度使用額分は、計算機設備の導入に充てる予定である。
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