2015 Fiscal Year Annual Research Report
非平衡プラズマによるスマート燃焼サーマルマネージメント
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25249015
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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) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 非平衡プラズマ / マイクロ波 / 含水エタノール / OHラジカル / マイクロ波発振パターン / 火炎伝播速度 / プラズマストリーク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1)メタン・酸素・アルゴンの予混合ガス中で誘電体バリア放電を生成し，そのアフターグローガス中でレーザー着火を行う実験を継続した．水中を通過させた予混合ガスを用いた場合，火炎核の伝播速度はアフターグローガスの出口（ノズル）付近で特に大きいことを観測した．レーザー誘起蛍光法を用いてOHラジカル密度を測定したところ，ノズル付近での火炎核伝播速度増加にOHラジカルが寄与している可能性が示された．(2)レーザー点火のみでは点火が不安定になる燃料希薄条件においても，マイクロ波の重畳によってレーザー誘起ブレイクダウンによって形成されるプラズマの持続時間制御および点火に要する時間の短縮が可能であることが明らかになった．(3)定容容器内で，エタノールに水を混合させた後，蒸発させて空気との当量比0.7の希薄予混合気を作成した．エタノールに水を混合すると，通常の火花点火のみでも，水の20％混合までは燃焼がやや早くなる．火花点火のみの場合よりも，マイクロ波を重畳させると初期燃焼が速くなる．マイクロ波投入のDuty比を80%まで増加させると，水を30％および40％混合させても燃焼が改善された.(4)マイクロ波プラズマの作用位置，時刻により，任意の条件で伝播火炎通過直後にプラズマストリークが発生し，瞬間火炎伝播速度が向上し，火炎の自空間制御の可能性が確認された．マイクロ波発振パターンにより，活性ラジカル種であるOHの発光強度，持続時間が変化した．(5)ｎヘプタン，BDF燃料を用いた高圧燃焼容器内での噴霧燃焼において，噴霧にマイクロ波プラズマを作用させることで自着火遅れの改善が観察された．
以上より，今後，プラズマ支援燃焼の低質燃料への適用も考えられ，スマート燃焼によるサーマルマネジメントの学理探求の一助となるであろう．
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(11 results)
