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2段階燃焼方式を用いた舶用ディーゼル機関の低環境負荷燃焼法

研究課題

研究課題/領域番号 16K06914
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 船舶海洋工学
研究機関東海大学

研究代表者

畔津 昭彦  東海大学, 工学部, 教授 (80184175)

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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード舶用機関・燃料 / ディーゼル燃焼 / 噴霧燃焼 / 舶用機関 / すす / 空気過剰率 / 火炎温度 / 低環境負荷
研究成果の概要

予混合圧縮着火により低酸素濃度雰囲気を作り,その場で噴霧燃焼させるという2段階燃焼法を実現させるために必要な基礎データの取得を進めた.2色法画像計測システムを用いた火炎中のすす分布計測実験を中心として実施した.非定常噴霧火炎は先端渦部と後続のコーン状の火炎部に分類でき,後続部の火炎におけるすす分布は定常火炎の場合と良く一致すること,また火炎の最大先端到達距離は,長期間噴射の準定常的火炎の長さと対応することを明らかにした.また和栗の準定常理論で火炎内の空気過剰率を推定すると,雰囲気条件や噴射条件によらずに,先端位置は空気過剰率約1.5,最大すす位置は空気過剰率約1の位置となることを見いだした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

ディーゼル燃焼の基本形態である非定常噴霧燃焼において,火炎の先端到達距離と火炎内のすす分布最大位置を,準定常理論による推定空気過剰率で統一的に予測できる可能性が得られたことは,学術的・技術的に大きな成果と考えている.隣接火炎との衝突あるいは壁面との衝突を,すす分布最大位置以降に配置することが,燃焼の悪化,すす排出の低減に重要であることを本研究の中の小型容器を用いた実験で明らかにしているが,その位置を高温低酸素場でも予測できれば2段階燃焼法の燃焼室設計に有用な指標になりうるものと考えている.

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

    (6件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件)

  • [学会発表] A study on soot formation and oxidation characteristics of diesel jet flame and the dominant factor affecting the length of diesel jet flame2019

    • 著者名/発表者名
      Akihiko AZETSU and Tatsuya OCHIAI
    • 学会等名
      29th CIMAC World Congress 2019 in Vancouver
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 雰囲気酸素濃度と燃料噴射期間が小型燃焼容器中の噴霧火炎におよぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      斎藤 湧太,畔津 昭彦
    • 学会等名
      第29回内燃機関シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A Visualization Study of Soot Production and Oxidation Characteristics under Diesel Engine like Conditions2017

    • 著者名/発表者名
      Huynh Thanh Cong, Takahiro Kashima, Daisuke Komasaki, Yuta Saito, Akihiko Azetsu
    • 学会等名
      Small Engine Technology Conference 2017 (SETC 2017), Jakarta, Indonesia
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Fuel Injection Duration and Ambient Condition on Combustion Characteristics and Soot Formation in Diesel Spray2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Ochiai, Yuho Nishiyama, Akihiko Azetsu, Takahiro Sako
    • 学会等名
      International Symposium on Marine Engineering (ISME) 2017, Tokyo
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 雰囲気酸素濃度と雰囲気密度が小型定容燃焼容器中の噴霧火炎に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      齋藤湧太,鹿島隆寛,駒崎大将,畔津昭彦
    • 学会等名
      日本機械学会2017年度年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 燃料噴射圧力と雰囲気条件が小型定容燃焼容器中の噴霧火炎に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      齋藤湧太,畔津昭彦
    • 学会等名
      第28回内燃機関シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 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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