2008 Fiscal Year Annual Research Report
非定常非蒸発・蒸発噴霧特性の微視的解明とその火炎の三次元数値予測
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20360105
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
藤本 元 Doshisha University, 理工学部, 教授 (90051630)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
千田 二郎 同志社大学, 理工学部, 教授 (30226691)
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| Keywords | 非定常噴霧 / 非蒸発噴霧 / 蒸発噴霧 / 高解像度レンズ / 液滴分布 / 液滴分級 / 温度分布 / すす分布 |
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| Research Abstract |
単位体積当りの液滴数密度が非常に高く,かつこの体積を通過するこの液滴速度が極度に高い定常非蒸発噴霧の特性については,従来はその巨視的挙動および噴霧内単一液滴の粒径とその速度が得られていたに過ぎない.本研究では,当該噴霧の詳細情報を得るため,液滴捕捉のための特殊高解像度レンズ系を自作し,Nd:YAGレーザを光源として,大判フィルム(6inx8in)上に当該噴霧を撮影した.その結果つぎの知見が得られた.
1. 最小10μmの液滴捕捉が可能になった.
2. 噴霧内の液滴捕捉領域は,従来のレンズ系ではその外縁から3mm程度であったのに対し,本研究では8mmにまで拡大された.
3. 噴霧の大規模渦構造が明瞭に捕らえられ,そのスケールの測定が可能になった.
4. 大規模渦の外縁には30μm,その内側には20〜30μm,さらに内側には10〜20μmの粒径の液滴が分布し,渦構造による液滴の分級作用が明らかになった.
非定常噴霧にたいし,既存コードKIVAにLarge Eddy Simulationの手法を組合せ,液滴の分裂モデル,乱流モデル,フレームレットモデル,すすおよびNOx生成モデルなどを組込み,その数値予測を行った.その結果
1.噴霧の大規模渦構造に起因する魚の骨構造が再現される.
2.高圧噴射に伴って発生する衝撃波が再現される.
3.実験では明らかにされない当噴霧の火炎内の温度およびすすの分布が得られる.
などの知見が得られた.
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[Journal Article] Visualization of Micro structure in a Diesel Spray by Use of Photography with High Spatial Resolution2008
Author(s)
Fuimoto, H., Hori, T., Senda, J., Nakagawa, H., Kamata, S., Katsuta, K.
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Journal Title
SAE Paper 2008-01-2645
Pages: 1-9
Peer Reviewed
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