| 研究課題/領域番号 |
17K06186
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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 | 群馬大学 |
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研究代表者 |
志賀 聖一 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (00154188)
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| 研究分担者 |
GONZALEZ・P JUAN 群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (30720362)
荒木 幹也 群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (70344926)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 静電微粒化 / 噴霧 / エタノール / 火花点火機関 / 流量 / 電界強度 / 帯電 / 静電気 / 微粒化 / マルチノズル / 粒径 / 多重ノズル / 熱工学 / 流体 / エネルギー効率化 |
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| 研究成果の概要 |
静電微粒化は，重要なバイオ燃料でありかつ電気伝導度の高いエタノールに，噴霧群の速度増加なしの微粒化が期待できる．唯一の問題である流量と粒径のトレードオフ解決のためのノズル多重化の可能性を明らかにした．内径0.2 mmのノズルを，最大19本までの多重化を行った結果，7本のクラスター配置が最適で，0.4 mL/minでSMD=11micro-mの粒径が実現できること，最適化には電界強度の観点が重要であること，さらにこれを実際の火花点火機関に実装するためには，帯電量の計測が不可欠で，噴霧受け止め板と0.47 micro-Fのコンデンサで計測が可能であることを示した．噴霧群制御への発展が期待される．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
バイオエタノール混合割合の増大に伴う技術的課題解決の一手法を提案することができた．学術的には，噴霧粒径の流量依存性が，従来よりも小粒径側にあることを明らかにし，ノズルパラメータ最適化の効果を示した．そして，その鍵が，電界強度であることを，3次元シミュレーションの手法を用いて明示することができ，これからの静電微粒化技術の有効なツールを提示できた．生成した噴霧群を，電場によって制御する段階において重要になると考えられる，噴霧の帯電量についても，噴霧受け止め板とコンデンサを用いた方式が有効であることを示した．このように，火花点火機関への応用という社会的意義に発展する準備を整えることができた．
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