2012 Fiscal Year Annual Research Report
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22560197
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
石山 拓二 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (30203037)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川那辺 洋 京都大学, エネルギー科学研究科, 准教授 (60273471)
塩路 昌宏 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (80135524)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 圧縮着火機関 / 予混合圧縮自着火 / 着火制御 / 燃料 |
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| Research Abstract |
本研究は，圧縮着火機関に予混合圧縮自着火燃焼の原理を適用し，過大な圧力上昇率を避けながら高効率で低環境負荷の運転を保障するため，燃焼制御の拠り所となる指標の開発を目指した．その結果，着火時点での燃料噴霧全体の平均燃料質量分率にもとづく簡便な着火性指標を提案した．この指標を用いると，定容条件で，様々な噴射条件と混合比の異なる二成分標準燃料を用いたときの，燃焼の急激さ（圧力上昇率）と燃焼中に生成される窒素酸化物の量を統一的に整理できる．
さらに，研究の次の段階として，これまで圧縮着火機関において燃料の着火性をよく表す指標として用いられてきたセタン価の物理的な意味を明らかにし，予混合圧縮自着火燃焼のような新規な燃焼方式におけるセタン価の適用性と限界，さらには修正の方法を検討するため，燃料噴霧の着火に対する化学反応や燃料の蒸発性の寄与度について検討を行った．
そのために，これまでに単成分燃料について開発した，レーザ誘起蛍光法にもとづく混合気濃度分布の定量化手法を拡張し，蒸発性の大きく異なる二つの成分それぞれの濃度分布を定量化する手法を検討し，定容燃焼装置内の不活性高圧雰囲気中に作成した非定常噴霧において燃料蒸気分布の測定を行った．さらに，二つの成分を種々に組み合わせた燃料について定容燃焼装置内で燃焼実験を行い，成分の蒸発性や化学反応における特性の違いが，噴霧の着火にどのように影響するかを検討した．また，これらの結果にもとづいて，燃料噴霧の着火過程を詳細に分析し，予測するため，CFDシミュレーションに利用可能な高級炭化水素の簡略化反応モデルを開発し，実験データとの比較を通じてその合理性を確認した．
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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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