2012 Fiscal Year Annual Research Report
模擬高圧環境を利用したアルコール系燃料の燃焼反応機構の解明
| Project/Area Number |
23760173
|
|---|
| Research Institution | Akita Prefectural University |
|---|
Principal Investigator |
大上 泰寛 秋田県立大学, システム科学技術学部, 准教授 (00375122)
|
|---|
| Keywords | エタノール / 層流燃焼速度 / 化学反応機構 |
|---|
| Research Abstract |
平成24年度は，平成23年度に引き続き反応解析汎用コード「CHEMKIN PRO」を用い，当量比，圧力，混合気温度，希釈率に関し種々の条件下においてエタノール／水蒸気／酸素およびエタノール／二酸化炭素／酸素層流予混合火炎の数値計算を行うとともに，感度解析，反応経路解析も行い，エタノール燃焼反応メカニズムに関する調査を行った．とりわけ，水蒸気希釈および二酸化炭素が反応機構に及ぼす影響に着目し解析を行った．平成23年度にエタノール／空気予混合火炎に対して同様の解析を行い，エタノール／空気燃焼反応機構においては，エタノールの酸化過程の最終段階に位置する素反応であるCO+OH=CO2+Hが最も大きな影響力を有するという結果が得られたが，エタノール／水蒸気／酸素およびエタノール／二酸化炭素／酸素層流予混合火炎についても同様の結果となった．これは，燃料の熱分解が律速過程となるメタン等のC1化学種とは異なり，C2化学種であるエタノールは多岐にわたる熱分解経路を有していることから，熱分解反応が十分に速く進行し，代わって１つの反応しか存在しない一酸化炭素の酸化反応が律速過程（すなわち，最も遅い反応）となるためである．空気に代えて水蒸気／酸素，および二酸化炭素／酸素混合気を酸化剤に用いた場合，衝突効率の大きな水蒸気，二酸化炭素による三体再結合反応の促進効果により，燃焼反応メカニズムに大きな影響をおよぼすものと予想されたが，三体再結合反応は主に熱分解過程に影響をおよぼすものであることから，上述したような結果が得られたものと考えられる．すなわち，エタノール燃焼反応機構の解明においては，ほとんどの条件下において，酸化経路の最終段階に着目することが重要であることがわかった．
|
