2015 Fiscal Year Annual Research Report
舶用ガス機関におけるガス燃料の耐ノッキング性評価指数に関する研究
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26820386
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| Research Institution | National Maritime Research Institute |
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Principal Investigator |
市川 泰久 国立研究開発法人 海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (20586680)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 舶用ガス機関 / 燃料組成 / メタン価 / ノッキング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年造船業界では、環境性・経済性に優れる天然ガスを燃料とした舶用動力システムの研究開発が進められている。高速・中速の舶用ガス機関には排気ガスが清浄な予混合燃焼方式が用いられているが、ノッキング等の異常燃焼に課題を有する。ノッキングの発生は天然ガスの燃料組成に大きく影響を受け、一般的に“メタン価“という指標で燃料の耐ノック性を評価する。しかし、メタン価を定める燃料性状試験専用エンジンの試験条件は、舶用ガス機関の運転条件と大きく異なる。よって既存メタン価で舶用ガス燃料の耐ノック性を評価するためには、十分な検証が必要である。そこで、本研究では舶用ガス機関の運転条件において、メタン価による耐ノック性評価の適用範囲や条件を明らかにすると共に、舶用ガス機関燃料の新たな耐ノック評価方法を提案することを目的とする。
研究最終年度は，前年度構築した燃料ガス組成変更装置およびノッキング強度評価システムを用い、メタン価とノッキング強度の関係性に関して条件を拡大した実験を実施した。本実験では都市ガスに対して，プロパン主成分LPGおよびブタン主成分LPGの2種類のLPGと純水素を混合することで供給する燃料ガス組成を変化させた。またノッキング発生特性に大きな影響をおよぼす給気温度、点火時期、空気過剰率を運転条件として複数定め実験を実施した。
実験の結果、プロパン主成分LPGおよびブタン主成分LPG、純水素を混合した場合、異なった体積混合率でノッキングが発生することを確認した。この実験結果をノッキング強度を縦軸にメタン価を横軸にとり整理すると、燃料ガス組成によらずメタン価とノッキング強度の関係性が同一曲線上に乗ることが明らかになった。この結果から、本実験機関で複数の運転条件において既存メタン価が有効であることを実機検証することができた。
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Research Products
(3 results)
