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舶用ディーゼル機関から排出される粒子状物質の状態変化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K06961
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
研究機関東京海洋大学

研究代表者

佐々木 秀次  東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (00554958)

研究分担者 塚本 達郎  東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (50207346)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード舶用ディーゼル機関 / 粒子状物質 / 凝縮性成分 / 揮発性成分 / 核生成 / 粒径分布 / 凝縮,凝集 / PM / 凝縮・凝集 / 核生成粒子 / 希釈 / 個数濃度 / 凝集粒子 / PM濃度 / PN濃度
研究成果の概要

本研究は,舶用ディーゼル機関の排ガスに含まれる凝縮性成分の状態変化に関する計測を実機の排ガスを使用して行った.研究の結果から,舶用4ストロークディーゼル機関の排ガスでは,排気管内の温度環境において,凝縮性成分の核生成が起きており,舶用2ストローク低速ディーゼル機関の排ガスでは,核生成による変化は比較的少ないことが計測によって明らかになった.4ストローク機関の凝縮性成分は沸点が低温である燃料油が多くを占めていて,2ストローク機関は沸点が高温である潤滑油成分が多くを示していることが考えられることから状態変化に関しても由来となる燃料油や潤滑油の沸点による影響,排出濃度による影響があることが分かった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は,船舶において主機関や発電機関として利用されるディーゼル機関の排気管内における,凝縮性成分の粒子化の状態変化に関して考察している.研究成果は排気管に装備されるエコノマイザやSCR触媒,スクラバー装置,集塵装置,セラミックスフィルタ等の機器類において,設置場所等によって排ガス内に浮遊する粒子量や粒径,濃度の予測を行うための一資料となり,これらの機器の設計・計画,ガス接触面積等の計画,ガス接触表面の孔等の計画,効率,劣化度合いの予測等,また集塵を目的とする機器においては,捕集ターゲットとなる粒子の濃度や粒径,機器通過後の新たな粒子生成を考える上で必要となり,これらの項目に寄与すると考える.

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021 2019

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] 舶用2ストロークディーゼル機関から排出される粒子状物質の排気管内状態変化2021

    • 著者名/発表者名
      福田祥太,佐々木秀次,大橋慶勘,塚本達郎
    • 学会等名
      日本マリンエンジニアリング学会第91回マリンエンジニアリング学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 舶用ディーゼル機関の粒子状物質濃度に関する研究-排ガス温度と粒子核生成の関係2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木秀次,山崎健太,塚本達郎
    • 学会等名
      第89回マリンエンジニアリング学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 舶用ディーゼル機関の粒子状物質濃度計測に関する研究-フィルタ温度と捕集流量が計測濃度へ与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      山崎健太,佐々木秀次,塚本達郎
    • 学会等名
      第89回マリンエンジニアリング学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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