| 研究課題/領域番号 |
08455109
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
熱工学
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| 研究機関 | 同志社大学 |
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研究代表者 |
藤本 元 同志社大学, 工学部, 教授 (90051630)
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| 研究分担者 |
河合 英直 滋賀県立大学, 工学部, 助手 (90275173)
千田 二郎 同志社大学, 工学部, 教授 (30226691)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1998
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| 研究課題ステータス |
完了 (1998年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
1998年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1997年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1996年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
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| キーワード | 非定常拡散噴霧火災 / OHラジカル自発光 / すす / 火災温度 / レーザ誘起散乱法 / レーザ誘起赤熱法 / 二色法 / シミュレーション / 非定常拡散噴霧火炎 / 火炎温度 / 画像二色法 / 相対すす濃度 / OHラジカル / 燃料蒸気濃度分布 / 拡散噴霧火炎 / 窒素酸化物 / 流動解析 / レーザ誘起蛍光法 / レーザ赤熱法 / レーザ弾性散乱法 |
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| 研究概要 |
本研究課題の研究実績の概要は次の通りである。
非定常拡散噴霧火炎が実際に用いられる小型直噴式及び副室式ディーゼル機関の燃焼室を可視化し、化学種の一種であるOHラジカル自発光、レーザ誘起散乱法とレーザ誘起赤熱法の同時併用によるすすの粒径と数密度及び画像二色法により相対すす濃度・火炎温度の空間分布を、時系列で測定した。その結果当該噴霧のシミュレーションに必要なデータベースが得られた。具体的には、
1) 可視化小型直噴式ディーゼル機関においては(1)拡散燃焼期間では相対平均すす粒径は時間と共に単調増加する。(2)相対平均すす数密度は予混合燃焼から拡散燃焼への移行期にピークとなる。(3)燃焼室中心部では予混合燃焼によって小粒径のすすが大量に生成される。(4)OHラジカル自発光の出現はすすの出現時期よりも遅れる。
2) 可視化副室式ディーゼル機関においては(1)副室内の流動は燃焼初期には反時計回りである。(2)燃焼中期には副・主両室の連絡孔付近で火炎温度は低い。(3)OHラジカル自発光は連絡孔近傍と高温の火炎先端部に主として現れる。
等の結論が得られた。
実際の場に於いては、非定常噴霧は高温の燃焼室壁面に必ず衝突する為、当該火炎発生の前段である非定常壁面衝突蒸発噴霧のモデリングをほぼ完成させた。即ち、非沸騰・核沸騰・遷移沸騰・膜沸騰の四沸騰形態総てにに対応する液滴分裂・液滴分散・熱伝達の三モデルを構築し、これらを用いて対象とする噴霧の燃料蒸気濃度・液滴分布を予測した。その結果は別に得たレーザ誘起蛍光法による実験結果と良い一致を見た。これらのモデルは、軽い成分の燃料の同様の噴霧にも適用し得る。
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