| 研究課題/領域番号 |
16K18026
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
熱工学
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
源 勇気 東京工業大学, 工学院, 助教 (70769687)
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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 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 乱流燃焼 / 直接数値計算 / 乱流燃焼モデル / モデル開発 / 予混合燃焼 / 複合燃焼条件 / MILD燃焼 / トポロジー / ブリッジ関数 / 火炎干渉 / 燃焼 |
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| 研究成果の概要 |
希薄予混合燃焼やMILD燃焼技術などを用いた次世代低環境負荷燃焼では，乱流特性時間が火炎特性時間に比べて局所的に短くなる場合があり，乱流燃焼条件は局所的に大きく異なる．このような特性を持つ低環境負荷燃焼器を低コストで開発するには数値計算解析による予測が必要であるが，そのような燃焼場の予測を可能とする単一の乱流燃焼モデルは存在しない．本研究では，火炎干渉による局所燃焼速度の変化とその動的特性を解明し，極限的乱流燃焼条件に適合する複数の漸近モデルに対して特性時間スケールに基づくブリッジ関数を導入することで，様々な乱流燃焼形態が混在する乱流燃焼場を連続的に記述できるモデルを開発する．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
各種燃焼器の高効率化と低環境負荷化は，地球環境保全及びそのために課せられる厳しい環境規制遵守のための最優先事項である．数少ない低環境負荷燃焼技術として，代替燃料を用いた希薄予混合燃焼や希釈・予熱した混合気を用いる燃焼技術がある．これらの燃焼条件に適した燃焼機器を低コスト・短期間で開発するには，燃焼流の数値予測技術の確立が必要不可欠である．産業スケールの実用燃焼器の数値解析では，種々の数学モデルを用いて基礎方程式を閉じる必要があるが，数値解析精度に最も大きな影響を与える非線形性の強いモデルが，乱流燃焼モデルである．本研究では，次世代低環境負荷燃焼場に適用可能な乱流燃焼モデルを開発した．
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