2009 Fiscal Year Annual Research Report
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21760151
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
酒井 康行 University of Fukui, 大学院・工学研究科, 助教 (70511088)
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| Keywords | 内燃機関 / PAH / 炭化水素燃料 / モデル構築 / 量子化学計算 / 反応速度論 |
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| Research Abstract |
ナノ粒子がエンジンの燃料/空気予混合気の吸入,圧縮,着火・燃焼,膨張,排気行程のどのタイミングで生成されるのか,また燃料の燃焼から粒子凝集までの,その化学的・物理的過程の詳細を明らかにすることを目的とする.
ナノ粒子生成の前駆体であるPAHsの生成機構は,以下の2経路が提案されている.
1) 燃料成分中の芳香環が付加反応を繰り返す経路
2) 燃料が一旦分解・酸化して生成したアセチレンなど二重結合や三重結合を持つ化学種が,その後,付加反応を繰り返して芳香環を生成する経路
文献調査の結果,1)については数多くの研究報告が近年なされており,実験値を定量的に再現することができる芳香環の成長過程を記述するモデルが提案されている.一方で,2)の燃料からアルケン,アセチレン等のフラグメントが生成し付加する過程についてのモデルは提案されているものの,実験値を定性・定量的に再現することはできていない.本年度は,炭化水素系燃料の中でも特に酸化過程が明らかになっていない,芳香族,環状アルカンに重点をおいて,エンジン内燃焼で重要な役割をはたす低温酸化反応過程について量子化学,反応速度計算によりその素反応機構を明らかにした.また構築したモデルの妥当性検討のために利用する実験データ収集のために,気相反応の燃焼実験に一般的に用いられる衝撃波管を作成している段階である.実験装置はコモンレールを用いて噴霧の微粒化,蒸発促進により蒸気圧の低い燃料でも対応できるようする.
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