| 研究課題/領域番号 |
16K06112
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 福井大学 |
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研究代表者 |
酒井 康行 福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (70511088)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | 燃焼 / 内燃機関 / 自着火 / 詳細反応機構 / エーテル / 計算化学 / 火炎伝播 / 熱工学 / 燃焼化学 / 反応モデリング / 燃焼制御 |
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| 研究成果の概要 |
エーテル化合物の自着火過程に関して，量子化学及び反応速度論的手法を用いて低温及び高温酸化反応の反応速度定数を求めた．対応するアルカンの反応速度定数との比較から，エーテル結合に隣接する炭素原子が関与する素反応に特徴が現れることを明らかにした．求めた反応速度定数を利用して構築したジエチルエーテルの詳細反応モデルは，内燃機関の温度及び圧力環境下における着火遅れ時間，冷炎が二段に分離する実験事実を再現することができる．また，反応経路及び感度解析から，アルキル型ラジカルのβ分解反応，ヒドロキシアルキル型ラジカルの環状エーテル生成やβ分解反応が着火遅れ時間に大きく影響を与えることを明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ジエチルエーテルを代表としたエーテル化合物の低温及び高温酸化反応の詳細な素反応過程を明らかにした点，ジエチルエーテルの冷炎が二段に分離する実験事実を化学反応モデルで再現することができた点は学術的に意義がある．このような燃料の化学反応に着目した研究は，内燃機関における異常燃焼や煤生成などの現象解明や予測，より高効率・クリーンな次世代の内燃機関とそれを実現する燃料を探索する上で重要なものであり，産業界からも期待されている．
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