2022 Fiscal Year Annual Research 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 / 燃焼詳細反応機構 / 消炎限界火炎伸張 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
炭素中立化への時流中において，再生可能エネルギーから生産されるバイオ燃料だけでなく，余剰電力と回収二酸化炭素から合成される合成燃料の利用は，そのエネルギー密度の高さから，他で代替の困難な物流などの移動体動力源としての検討が行われている．このような中で燃料の燃焼特性に立脚した次世代燃料の開発は急務であるとともに，大きな可能性を秘めている．
様々な燃焼技術に対応する燃料の特性のモデリングにおいては，詳細反応機構を考慮することが望ましいと考えられ，計算機性能と計算技術の向上により，一部では実現可能となっているが，燃料や燃焼形態によっては現時点では実現困難である．このために必要な技術が反応機構の簡略化であり，本研究では反応機構の系統的な理解に基づく方法論を提案してきた．
昨年度までの研究においては，DRG法・DRGEP法などに加えてランピング手法を最適化手法を適用することで，複数回のDRG法の実施の可能性と問題点，トルエンなど簡素化の度合いの強い燃料への適応限界などの課題を明かにしてきた．
本年度の研究においては，典型的な従来燃料成分である環状炭化水素の反応機構の系統的な検討，またバイオ燃料や合成燃料候補として考えられている，酸素原子を含む有機化合物の燃焼反応の機構の系統的な検討手法について検討を行った．またさらに高度燃焼法への適応への評価として，リーン燃焼限界を拡張する燃料の燃焼特性の検討手法として，対向流火炎を用いた，消炎限界火炎伸張の計算が有効であることを示し，ルイス数や層流火炎伝播速度との関係などを明らかにした．
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