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2013 Fiscal Year Annual Research Report

包括的ユニバーサル燃焼反応モデルの基盤構築

Research Project

Project/Area Number 23360091
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

三好 明  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60229903)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 桑原 一成  大阪工業大学, 工学部, 教授 (00454554)
手崎 衆  富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 教授 (50236965)
村上 能規  八戸工業高等専門学校, 総合科学科, 准教授 (70293256)
酒井 康行  福井大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (70511088)
小口 達夫  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90324491)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywords詳細反応機構 / 燃焼 / 熱工学 / 新燃料 / アルコール / エーテル / 芳香族炭化水素
Research Abstract

最終年度である平成25年度は、23年度に構築したアルカンの詳細反応モデルをベースに、24年度から着手したアルケンおよびアルコールのモデルのための速度則の構築を完了し、反応機構自動生成プログラムへの実装を行った。また類似の速度則の適用が可能と考えられるエーテル類についてもその反応機構の自動生成のために必要な速度則の検討を行った。代表的な例である、ジエチルエーテルの反応機構を量子化学計算により詳細に検討し、アルカンおよびアルコールの反応機構の違いを明確にした。
さらに芳香族炭化水素の詳細反応機構の速度則を検討するために、アルキルベンゼンの酸化反応に関する詳細な量子化学計算を行った。また、フェニルアルコールの反応機構における新たな反応機構に関する検討を行い、多環芳香族炭化水素への展開のために、二環の芳香族炭化水素である1-メチルナフタレンの反応機構の検討を行った。これらと並行して、急速圧縮機装置を用いて、低温酸化反応領域においてアルカンにベンゼンおよびアルキルベンゼン(トルエン・キシレンの3種の異性体・エチルベンゼン・クメン)を混合した燃料の、着火遅れ時間への影響を実測した。これらの実験結果は、概ね構築された反応機構によって説明できることが示されたが、いくつかの課題も明らかにされた。
これらの反応機構の構築と並行して、詳細反応モデルを用いて、予混合圧縮着火機関の燃焼変動を抑止するための新たな燃焼コンセプトの提案や、噴霧燃焼における着火の問題の解析などを行った。本研究の成果である詳細反応機構を用いて、今後、さらなる発展的研究が期待される。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2014 2013

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Yield of Formyl Radical from the Vinyl + O2 Reaction2014

    • Author(s)
      Akira Matsugi and Akira Miyoshi
    • Journal Title

      International Journal of Chemical Kinetics

      Volume: 46 Pages: 260-274

    • DOI

      10.1002/kin.20823

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chemical Kinetics Study on Small-Alkane Ignition Process to Design Optimum Methane-Based Blend for HCCI2014

    • Author(s)
      Kazunari Kuwahara, Takuya Tada, Hiroki Tanaka, Takahiro Sako, Masahiro Furutani, Yasuyuki Sakai, and Hiromitsu Ando
    • Journal Title

      SAE International Journal of Fuels and Lubricants

      Volume: 7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Modeling of two- and three-ring aromatics formation in the pyrolysis of toluene2013

    • Author(s)
      Akira Matsugi and Akira Miyoshi
    • Journal Title

      Proc. Combust. Inst

      Volume: 34 Pages: 269-277

    • DOI

      10.1016/j.proci.2012.06.032

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Theoretical study on the kinetics and the mechanism for the gas-phase reaction of 1-maphtylmethyl radical with molecular oxygen2013

    • Author(s)
      Tatsuo Oguchi and Yoshinori Murakami
    • Journal Title

      Chemical Physics Letters

      Volume: 585 Pages: 27-32

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2013.08.088

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thermal decomposition of 2-phenylethanol: A computational study on mechanism2013

    • Author(s)
      Yasuyuki Sakai, Hiromitsu Ando, Tatsuo Oguchi, and Yoshinori Murakami
    • Journal Title

      Chemical Physics Letters

      Volume: 556 Pages: 29-34

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2012.11.050

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 化学反応動力学にもとづくオクタン価リファレンス燃料の着火遅れ式(第1報)2014

    • Author(s)
      桑原一成, 多田卓矢, 古谷正広, 大嶋元啓, 小橋好充, 酒井康行, 安東弘光, 松村恵理子, 千田二郎
    • Organizer
      自動車技術会2014年春季学術講演会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜, 横浜, 神奈川
    • Year and Date
      20140521-20140523
  • [Presentation] 噴霧燃焼への詳細反応によるアプローチ2014

    • Author(s)
      三好 明
    • Organizer
      自動車技術会2014年春季学術講演会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜, 横浜, 神奈川
    • Year and Date
      20140521-20140523
  • [Presentation] セタン価は、均一混合気の着火性に帰着できるのか2013

    • Author(s)
      三好 明
    • Organizer
      第51回燃焼シンポジウム
    • Place of Presentation
      大田区産業プラザPio, 東京
    • Year and Date
      20131204-20131206
  • [Presentation] 多環芳香族化合物の燃焼反応とOHラジカル生成経路の探索2013

    • Author(s)
      村上 能規, 小口 達夫
    • Organizer
      第51回燃焼シンポジウム
    • Place of Presentation
      大田区産業プラザPio, 東京
    • Year and Date
      20131204-20131206
  • [Presentation] 天然ガス各成分の着火特性に関する化学反応論的解析2013

    • Author(s)
      桑原 一成, 多田 卓矢, 田中 大樹, 佐古 孝弘, 酒井 康行, 古谷 正広
    • Organizer
      第51回燃焼シンポジウム
    • Place of Presentation
      大田区産業プラザPio, 東京
    • Year and Date
      20131204-20131206
  • [Presentation] ジエチルエーテルの燃焼化学反応モデリング:量子化学計算による低温酸化反応経路の推定2013

    • Author(s)
      酒井 康行, 安東 弘光, Ravi Fernandes
    • Organizer
      第51回燃焼シンポジウム
    • Place of Presentation
      大田区産業プラザPio, 東京
    • Year and Date
      20131204-20131206
  • [Presentation] Chemical Kinetic Aspects of Combustion of Alternative Fuels2013

    • Author(s)
      Akira Miyshi
    • Organizer
      9th Asia-Pacific Conference on Combustion
    • Place of Presentation
      Gyeongju, Korea
    • Year and Date
      20130519-22
    • Invited
  • [Presentation] High-temperature oxidation of 1-methylnaphthalene2013

    • Author(s)
      Yoshinori Murakami and Tatsuo Oguchi
    • Organizer
      9th Asia-Pasific Conference on Combustion
    • Place of Presentation
      Gyeongju, Korea
    • Year and Date
      20130519-20130522
  • [Presentation] A Computational Study on the Oxidation Reaction Pathways of Diethyl Ether in the Internal Combustion Engines2013

    • Author(s)
      Yasuyuki Sakai and Hiromitsu Ando
    • Organizer
      9th Asia-Pasific Conference on Combustion
    • Place of Presentation
      Gyeongju, Korea
    • Year and Date
      20130519-20130522

URL: 

Published: 2015-05-28  

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