2014 Fiscal Year Research-status Report
高圧雰囲気場における天然ガス-空気希薄予混合場での未燃排ガス低減手法の提案
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25420877
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Research Institution | National Maritime Research Institute |
Principal Investigator |
高木 正英 独立行政法人海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (50371092)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川内 智詞 独立行政法人海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (20549993)
今井 康雄 独立行政法人海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (40426218)
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Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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Keywords | ガス燃焼 / メタンスリップ低減 / 高圧化 / 自着火 / 急速燃焼 |
Outline of Annual Research Achievements |
天然ガスを燃料としたエンジンから排出される未燃のメタンは,二酸化炭素に比べて温暖化係数が高いため,排出量を削減することが求められている。 本研究で,天然ガスの主成分であるメタンと空気の予混合気におけるエンジンシリンダ内を想定した高圧雰囲気場での未燃メタン排出を低減するために用いる手法は,燃焼ガスによって未燃混合気を圧縮着火させるSACI(Spark Assisted Compression Ignition)と呼ばれる急速燃焼と高圧雰囲気化によるQuenching distance の短縮化である。この手法により未燃メタン量を減少させながら,希薄化を促進することによって希薄予混合ガスエンジンの高効率化に貢献することを目的とする。 H26年度は,前年度に行った燃焼実験について,当量比,雰囲気圧力を変更した条件で火炎進展に関する可視化を行うことで燃焼状態の把握を行った。燃焼室の形状は直方体とし,予混合気の着火にはスパークプラグを用いている。高圧化によって未燃メタン量は減少するが,火炎進展との相関性は明らかになっておらず,最終年度に実験条件を増やして両者の関係を求める予定である。なお,同時に未燃予混合気の圧縮着火現象の発生する条件を当量比,温度,圧力を変更して探索したが,現状圧縮着火が生じる温度-圧力-当量比の領域を見つけることはできておらず,最終年度に発生する領域を明確にすることを予定している。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
実験実施中に装置(急速圧縮膨張装置)の故障があり,二年目に当初予定した実験まで実施することができなかった。そのため,三年度の最終年度には二年度に実施予定だった実験を含めて実施する。
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Strategy for Future Research Activity |
現状,未燃予混合気の圧縮着火現象が観察できておらず,現象が発生する条件探索を行う。そのため,火炎進展方向に対向する壁面付近の拡大撮影を行うことで,現象の詳細観察を行うことを計画している。 また,上記と併せて,二年度に実施できなかった実験パラメータを増やした実験を行い,メタン排出量と火炎伝播の関係を求める。
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Causes of Carryover |
実験実施中に装置(急速圧縮膨張装置)の故障があり,二年目に当初予定した実験まで実施することができなかった。二年度目の実験を,最終年度計画に含めて実施する。
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Expenditure Plan for Carryover Budget |
繰り越し分については,可視化用のガラス,実験用消耗品の購入に使用する予定である。
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