2014 Fiscal Year Research-status Report
非平衡プラズマジェットによる予混合圧縮着火燃焼の燃焼制御
| Project/Area Number |
25400535
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
村瀬 英一 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60150504)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森上 修 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70363124)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | 非平衡プラズマ / 予混合圧縮着火 / 着火時期 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
エネルギー問題と環境問題を同時に解決する新しい燃焼方式として、「予混合圧縮着火燃焼」がある。この燃焼方式の最大の問題点は、燃焼開始を予混合気の自己着火(化学反応)に頼っているので、着火時期の直接的な制御ができないことである。本研究は、非平衡プラズマジェットによりラジカルを燃焼室の広範囲に分散させることにより着火時期の直接制御を行うと共に、その着火機構の解明を行うことを目的としている。
今年度は、急速圧縮装置の改造を行い、圧縮比を14.6まで上げられるように、燃焼室の製作を行い、ブタンー空気混合気の圧縮着火実験ができるようになった。
さらに今年度は、ピストン直径80mm、ストローク280mmの急速圧縮膨張装置の改造を行い、予混合圧縮着火燃焼の実験が行えるようにした。
ナノ秒オーダーのストリーマ放電による非平衡プラズマ発生の電気回路に関する検討を行った。バリア放電プラグに電圧を与える駆動電源、アンプ回路に用いる制御電源、放電期間を制御する期間信号用の発振器、バリア放電の放電周波数を制御する駆動信号用の発
振器がアンプ回路を介してトランスボックスに交流電圧を印加し、トランスボックスによって昇圧された電圧がバリア放電プラグに与えられる仕組みである。バリア放電プラグは、プラグの中心電極はそれを覆うように絶縁碍子が覆うような構造になっている。中心電極の周囲には同心円状に接地電極があり碍子と接地電極の間には数ミリ程度の隙間を設けた。中心電極に交流高電圧を印加することによって電子が絶縁碍子表面と接地電極間を移動し、電極間に活性種を生成しそこに存在する混合気を点火する機構となっている。これらを用いた希薄混合気に対する燃焼実験を行い、基礎的なデータを取得した。
---------------------[End of Page 1]---------------------
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
急速圧縮装置の改造を終え、さらに、急速圧縮膨張装置を使用することを加えた。また、バリア放電プラグによる燃焼の基礎データを取得した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
急速圧縮装置と急速圧縮膨張装置を用いて、ストリーマ放電による非平衡プラズマジェットによる着火時期の制御実験を行う。また、自己着火過程を表すのに有効な素反応スキームとシリンダ内の流れを組み合わせたシミュレーションソフトを考案する。
|
| Causes of Carryover |
急速圧縮膨張装置の導入を今年度は行ったため、実験に関しての予算の執行が遅れた。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度は、実験を中心に行っていくので、その際に使用する燃料や金属材料などに使用する予定である。
|
