2018 Fiscal Year Research-status Report
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18K03986
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
森上 修 九州大学, 工学研究院, 教授 (70363124)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 燃焼 / 噴霧 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
燃料噴霧の自着火の基礎研究において，これまで実験では直径1mm程度の粗大燃料液滴が対象とされ，また，液滴間の干渉効果に関する研究では直径の揃った液滴群が扱われてきた．しかしながら，実際の噴霧を構成する液滴は直径数10ミクロンオーダーと小さく，また，その大きさにはばらつきがある．粗大液滴の知見を微小液滴に応用する際には輸送の特性時間のオーダーが異なるため注意を要する．また，液滴径に分散がある場合の液滴群の自着火が支配因子について未解明である．以上より，本研究の目的は以下である．①実用レベルの微小液滴を対象とし，その蒸発・自着火特性を系統的に調査する．②直径の異なる複数液滴の自着火を支配する因子を明らかにする．①については，ピエゾ式のインクジェット法インジェクタにより微小液滴生成装置を製作し，液滴径のばらつきのほとんどない単一の液滴を連続して生成可能であることを確認した．②については，直径の異なる複数粗大液滴の高温空気中の自着火の実験を通常重力場で行った．これにより，雰囲気条件ならびに初期液滴径に依存して，直径の小さい液滴が全体の自着火を促進する場合と抑制する場合が有り得ることを確認した．また，直径の異なる二液滴を対象とする数値計算コードを新たに開発し，その蒸発特性についてダムケラー数の観点から詳細な考察を可能とした．また，面対称性が失われたことにより，温度と当量比の観点から自着火に有利な領域に偏りが生じることが確認された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
微小液滴の実験装置において，液滴の暖空気流中への射出が実現されていない．直径の異なる複数液滴の研究については，2018年度は数値計算コードの開発と通常重力場実験に注力することにし，微小重力実験については2019年度以降に順延した．
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| Strategy for Future Research Activity |
微小液滴を静止暖空気中に射出する方式とし，蒸発・自着火実験を行う．また，2018年度までに蓄積された直径の異なる複数液滴の通常重力場実験結果より，重要な実験条件を抽出し，微小重力実験を遂行する．数値計算については，化学反応モデルとのカップリングにより自着火まで再現する．
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| Causes of Carryover |
2018年度は数値計算コードの開発と通常重力場実験に注力することにし，当初予定されていた微小重力実験を2019年度以降に順延したため．2019年度，2020年度の微小重力実験に使用する．
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