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火炎内における酸化履歴が炭素質PMの排出濃度とナノ構造に及ぼす影響の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K06104
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 熱工学
研究機関北見工業大学

研究代表者

林田 和宏  北見工業大学, 工学部, 准教授 (80369941)

研究協力者 板橋 翔  
新井 翔瑛  
三木 耀平  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード燃焼 / 粒子状物質 / ナノ構造 / レーザラマン分光 / レーザ誘起赤熱発光 / 熱工学
研究成果の概要

燃料の不完全燃焼により生成する炭素質PM(Soot)について,その生成,成長から酸化に至るまでの火炎内における挙動とSootを構成する炭素結晶子の変化の関係を解析した.その結果,Sootを構成する炭素結晶子のサイズは火炎の位置によって変化することが確認された.Sootの成長領域では炭素結晶子の増大が見られ,成長したSootがOHラジカルの存在する酸化領域に入ると粒子径は減少するものの,炭素結晶子の増大は継続する.その後,SootがOH濃度の高くなる領域に入ると炭素結晶子の縮小が始まることを明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により,火炎内における炭素質PMの成長・酸化挙動と炭素質PMのナノ構造の関係を従来よりも明確化することが出来た.得られた研究成果は,世界的に取り組まれている炭素質PM関連研究に貴重な知見を与えるものである.今後,炭素質PMに対する理解が一層深まることにより,燃焼装置から排出される炭素質PMの低減技術の開発や,炭素質PM後処理装置の高効率化等に寄与することが期待される.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] ディーゼル機関における燃料性状がすす粒子のナノ構造に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      林田和宏, 板橋翔, 石谷博美
    • 雑誌名

      マリンエンジニアリング

      巻: 53 号: 6 ページ: 891-897

    • DOI

      10.5988/jime.53.891

    • NAID

      130007517312

    • ISSN
      1346-1427, 1884-3778
    • 年月日
      2018-11-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 拡散火炎内におけるすす粒子の炭素結晶子変化の解析2017

    • 著者名/発表者名
      林田和宏, 三木耀平
    • 雑誌名

      分析化学

      巻: 66 号: 5 ページ: 343-350

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.66.343

    • NAID

      130005691577

    • ISSN
      0525-1931
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] エチレン火炎内におけるすす粒子成長挙動のレーザ解析2016

    • 著者名/発表者名
      三木耀平,林田和宏,石谷博美
    • 学会等名
      第54回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-11-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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