| 研究概要 |
本年度は,液化CO2と軽油成分であるノルマルトリデカンの溶解・混合燃料の噴霧・燃焼に関して以下の実,験及び解析を行った.
※ モデル機関および可視化機関での溶解燃料の燃焼実験を行い,熱発生率解析,OHラジカルの自発光計測,すすとNOの定量的計測及び排ガス計測を行った.その結果,CO2混合燃料噴霧・燃焼法により,混合気形成過程が改善され,熱効率の維持・向上およびNOとすすの同時低減の可能性が示された.
※ 減圧沸騰噴霧の蒸発モデルを二成分系溶液の混合燃料に適用し,二相領域を考慮した燃料噴射過程のモデル解析を行った.その結果,CO2混合燃料噴霧における蒸気キャビテーション気泡の成長・崩壊過程は,燃料の有する初期過熱度により支配され,過熱度の大きい条件では,噴射後早期に気泡は分裂することが明らかになった.
※ 液化CO2混合燃料を実機に適用するための噴射系を検討し,蓄圧方式の噴射系を検討し蓄圧方式のコモンレール式噴射装置と,空気式増圧器を用いた噴射系を提案した
※ 液化CO2混合燃料の噴射系の検討において,液化CO2混合燃料を連続的に供給する噴射系として,ECD-U2による蓄圧式燃料噴射方式または,ジャーク式のインジェクタを改良したジャーク式と蓄圧式の組み合わせによる噴射方式が最適であるという結論を得た
※ 噴霧運動量計測法により,噴霧モーメンタムを液化CO2混合燃料における析出CO2量の相対的な評価の指標とすることが可能である.
※ 噴霧運動量計測およびexciplex蛍光法のよって,析出CO2量の相対的な評価とn-トリデカンの蒸気濃度分布撮影を行った結果,液化CO2混合燃料噴霧は減圧沸騰により,噴射初期の噴孔近傍領域から周囲気体との混合拡散が進み,寸無の微粒化が促進されることが確認できた.
※ 液化CO2混合燃料噴霧におけるCO2の析出効果が実質的に有効となる領域となる領域は,噴霧中心軸8〜10mm付近であり,燃料温度が上昇した場所,その位置および効果の大きい領域は噴霧上流側へ移動する.
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