2012 Fiscal Year Annual Research Report
非平衡プラズマによる含水物超燃焼熱システムの着火・燃焼過程の解明
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22246025
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
冨田 栄二 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (80155556)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池田 裕二 イマジニアリング株式会社(研究開発部), その他部局等, その他 (10212789)
赤松 史光 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10231812)
佐々木 浩一 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50235248)
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| Project Period (FY) |
2010-05-31 – 2013-03-31
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| Keywords | OHラジカル / 非平衡プラズマ / 含水エタノール / レーザ誘起プラズマ / 分光計測 / マイクロ波プラズマ |
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| Research Abstract |
キャビティリングダウン吸収分光法およびレーザー誘起蛍光法を用いて，誘電体バリア放電重畳予混合バーナー火炎におけるOHラジカル密度を計測した．その結果，誘電体バリア放電の重畳によってOHラジカル密度が著しく増加することはないとの結果が得られた．パルス状放電が発生した後のOHラジカル密度の時空間的変動から，通常火炎の場合よりOHラジカル密度が低下する時間・位置があることがわかり，燃料と酸化剤との間化学反応の過渡変化を示唆する結果が得られた．
空気中に噴射される水素噴流に対するレーザー誘起ブレイクダウンを用いた着火の実験的研究を継続して行った．特に，噴射される水素に対するプラズマの位置および着火タイミングを制御することで，水素噴流と周囲空気の混合状態を変化させて着火試験を行った．結果として，予混合気の着火試験と比較して，空気中に噴射される水素噴流に着火する場合は，容器内の圧力上昇率の制御が容易であることが明らかとなった．また，燃料が局所的に濃いと考えられる噴流中に着火配置できることから，予混合気では着火しない空気比においてもレーザー誘起ブレイクダウンを用いる場合では，着火が可能であることが示された．また，含水エタノールと空気混合気にレーザー着火させた場合の電子温度が含水率30％程度まではほぼ同じであること等が分かった．
ミキサー回路，通常点火プラグの組み合わせでマイクロ波プラズマを発生させる際に，点火プラグの放電から時間遅れを設けてマイクロ波を重畳させることでプラグの耐久性を向上させることが可能となった．マイクロ波発振の通常プラグの放電からの時間遅れに対する，その時のプラグ周りのプラズマ発光の分光計測結果から，時間遅れとともに金属発光スペクトルの強度が軽減し，プラグの電極摩耗が抑制できることを実験で検証した．この方式を用いて，熱機関燃焼室にてプラズマ燃焼を行い同等の効果を実証した．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(10 results)
