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2013 Fiscal Year Research-status Report

多孔体流入壁を有する熱循環型超小型燃焼器の開発

Research Project

Project/Area Number 25420158
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

山下 博史  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40111835)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords熱工学 / エネルギー全般 / 燃焼工学
Research Abstract

高効率高性能な超小型燃焼器の実用化において最も大きな課題は,非常に大きな比表面積のために,壁面からの熱損失と表面反応によるラジカル失活を如何に低減するかに係っている.そこで,本研究では,燃料・酸化剤の供給部を多孔体流入壁とすることにより壁面からの放散熱を回収する熱循環型超小型燃焼器を開発することを目的とし,平成25年度には下記の実績を上げた.
1.多孔体流入壁を有する熱循環型超小型燃焼器の燃焼特性に関する調査として,数値解析のための解析モデルを確立し,適切な計算条件(計算パラメータ)を設定するために,本研究と同様な超小型燃焼器に関する内外の研究動向を調査した.また,壁面におけるラジカル失活に関する研究についても調査した.
2.数値計算装置の整備として,現有の「各種燃焼場の数値シミュレーション装置」と購入予定の数値解析用計算機により,本研究での使用のための整備を行った.
3.多孔体流入壁を有する熱循環型超小型燃焼器の燃焼特性の数値計算による解明として,1)これまでに開発した「多孔体内における燃焼現象の解明のための反応性流体力学に基づく数値解析法」を適用するために,解析モデル・計算格子の設定用および初期条件・境界条件の設定用サブルーチンを作成し,予備的な計算を実施した.
本研究に先立って行われた平成22~24年度の科学研究費補助金 基盤研究(C)(2)「多孔体内における燃焼現象の解明のための反応性流体力学に基づく数値解析法の開発」により開発された数値解析法を適用した.このために,解析モデル・計算格子の設定用および初期条件・境界条件の設定用サブルーチンを作成し,予備的な計算を実施した.この予備計算により,作成したプログラムのバグ取りや,解析モデルの妥当性,計算格子数が計算結果の精度に対して十分かどうかを検証した.また,初期条件・境界条件の妥当性を検討した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の研究計画に無理がなく,その達成のための準備が十分であったと考えている.

Strategy for Future Research Activity

平成26年度以降には,
3.多孔体流入壁を有する熱循環型超小型燃焼器の燃焼特性の数値計算による解明を継続して行い,2)適切な計算条件について数値計算を実行し,各種計算パラメータが燃焼特性に与える影響を解明する.特に,壁面からの放散熱を回収する熱循環特性,表面反応によるラジカル失活特性に与える影響に注目する.また,3)計算結果を評価し,革新的な超小型燃焼器の開発のための指針をまとめる.特に,これまでに実施された計算結果を評価し,対応する実験結果と比較検討する.これにより,革新的な超小型燃焼器の開発のための指針をまとめる.なお,最終的な指針をまとめるに当って,必要に応じ追加の計算を実施する.
最終的には,
4.研究の総括と成果の発表として,得られた研究成果について総括し,配分予定の研究成果発表のための旅費を使用し,結果を国内外の学会等で発表する.さらに,配分予定の研究成果投稿料を使用し,内外の学会論文集に投稿し,社会・国民に発信する.

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

残金が120円と小さくなったため,次年度に使用することとした.
残金は次年度の物品費として使用する予定である.

  • Research Products

    (3 results)

All 2013 Other

All Journal Article (1 results) Presentation (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] メタン燃料を用いた超小型燃焼器の多孔体流入壁における燃焼特性に関する数値解析(繊維状多孔体の場合)2013

    • Author(s)
      木野雄介,山下博史,林直樹
    • Journal Title

      第51回燃焼シンポジウム講演論文集

      Volume: 51 Pages: 100-101

  • [Presentation] メタン燃料を用いた超小型燃焼器の多孔体流入壁における燃焼特性に関する数値解析(繊維状多孔体の場合)

    • Author(s)
      木野雄介,山下博史,林直樹
    • 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)
  • [Remarks] 名古屋大学大学院工学研究科機械理工学専攻機械科学分野伝熱・燃焼工学グループ

    • URL

      http://www.mech.nagoya-u.ac.jp/laboratories/heat.html

URL: 

Published: 2015-05-28  

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