| 研究課題/領域番号 |
15360106
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
熱工学
|
|---|
| 研究機関 | 東京大学 |
|---|
研究代表者 |
手崎 衆 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (50236965)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2003 – 2005
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
|
| 配分額 *注記 |
12,100千円 (直接経費: 12,100千円)
2005年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2004年度: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
2003年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
|
|---|
| キーワード | 低温酸化反応 / 圧縮着火 / 内燃機関 / ジメチルエーテル / アルデヒド / 周波数変調分光 / 反応機構 / DME |
|---|
| 研究概要 |
1.これまで近赤外領域の波長でHO_2およびOHを観測していた分光装置に、新機能として紫外吸収を付け加えた。重水素ランプを紫外光の光源とし、ヘリオットミラーのスリット間をシングルパスで通すことで、同一装置内で多重反射近赤外分光と紫外吸収の両測定を実現した。これによりDMEから生じるメトキシメチルラジカル(CH_3OCH_2)とメトキシメチル過酸化ラジカル(CH_3OCH_2O_2)の時間分解観測を行い、圧力に依存するCH_3OCH_2の600K付近の熱分解速度定数を求め、また酸化反応系でCH_3OCH_2O_2の減衰プロファイルを得た。これまで我々が提唱した、CH_3OCH_2+O_2反応でのOHおよびHCOの直接生成を伴う反応機構に関し、近赤外観測だけでは曖昧さが残っていたが、紫外で観測された化学種のプロファイルもモデル計算と一致し、本機構の検証が一層進み、確実なものとなった。
2.圧縮着火運転を行うエンジンでの中間化学種観測手法として、(1)パルスサンプリング法の改良を行った。特定のクランク角範囲で採取したガスを、蓄積せずに差動排気系・質量分析器により直接検出し、またパルスバルブの開閉時間間隔の異なるデータから壁近傍成分の寄与を差し引く「開弁時間差分法」を開発し、これらによって1ms未満の実効時間分解能を達成し、また過酸化水素のようなこれまで検出されなかった成分が観測できるようになった。DMEの二段階着火において一段目の冷炎でアルデヒド、過酸化水素が生成し、二段目の熱炎で元燃料と共に完全燃焼する様子が確認された。(2)冷炎条件で排気分析を行う手法において、検出器として赤外分光計を新たに導入した。DMEの低温酸化においてこれまで質量分析器では確認されなかった蟻酸、蟻酸メチルが検出され、蟻酸収率の当量比依存についてCurranの最新モデル(2000年版)と一致する結果を得た。
|
