| 研究課題/領域番号 |
17560754
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
エネルギー学
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| 研究機関 | 新潟工科大学 |
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研究代表者 |
吉本 康文 新潟工科大学, 工学部, 教授 (90167023)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
3,950千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 150千円)
2007年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2006年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2005年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
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| キーワード | ディーゼル機関 / 代替燃料 / バイオディーゼル燃料 / 脂肪酸メチルエステル / ディーゼル噴射特性 / 機関性能 / 着火特性 / 油滴燃焼特性 / 脂肪酸メチル組成 / エンジン燃焼特性 / 再生可能資源 / 原料油種 / 燃焼特性 / 油滴燃焼 / 着火遅れ / 微粒子 |
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| 研究概要 |
本研究は、廃食油を改質して得られるバイオディーゼル燃料を高効率・低汚染燃焼させることを目標とする。廃食油中には種々の原料油脂が混入することから、改質後の脂肪酸メチルエステル(FAME)組成は大きく異なる。そこで、単組成FAMEが諸性能特性に及ぼす影響を詳細に調査した。供試燃料として、試薬のオレイン酸メチル(OME、C18:0)、ラウリン酸メチル(LME、C12:0)、ならびにOMEあるいはLMEとパルミチン酸メチル(PME、C16:0)との混合燃料を使用した。
(1)圧力波伝播速度を実測することにより体積弾性率を算出した結果、OMEの体積弾性率は軽油に比べ約7%上昇することがわかった。噴射遅れを測定した結果、OMEおよびLMEでは噴射おくれが短縮し、その差は統計的に有意であった(p<0.001)。供給熱量一定のもとで燃料噴射率を測定した結果、OMEおよびLMEの燃料噴射期間は発熱量が低下するため軽油に比べ長く、平均的な熱供給率は低下した。
(2)未使用の菜種油、大豆油、およびパーム油を原料とするバイオディーゼル燃料を作製して実験を行い、機関性能、燃焼特性、排出物特性に及ぼす原料油種の影響度合を明らかにした。FAME燃料は高負荷時に軽油と同等の正味熱効率が得られる一方、黒煙濃度は負荷の全領域で顕著に低減した。OMEおよびLMEをベース燃料として、これとPMEとの混合燃料を作製した結果、PMEの着火特性改善効果が顕著であった。
(3)単一油滴燃焼特性を調べた結果、OMEにPMEを混合することで着火遅れは顕著に短縮する一方、燃焼速度係数は7%程度増加することがわかった。また、油滴燃焼で生成したスートをガラス繊維製ろ紙に捕集して質量を測定し評価した結果、供試FAMEのスート生成率は軽油の15%以下にまで低下することが明らかになった。
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