| 研究課題/領域番号 |
17K18320
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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 |
船舶海洋工学
熱工学
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| 研究機関 | 富山高等専門学校 |
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研究代表者 |
山田 圭祐 富山高等専門学校, その他部局等, 講師 (40707949)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | エマルション燃料 / 油中水滴型 / ミクロ爆発 / 多分散エマルション / 単分散エマルション / 膜乳化法 / 液滴蒸発 / 飛散速度 / 熱工学 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は，舶用大型ディーゼルエンジンなどの燃料として使用できるエマルション燃料に着目し，燃料の調整条件が液滴加熱時に発生するミクロ爆発に及ぼす影響を明らかにすることが目的である．ベース燃料には，重油や軽油に相当する複数の直鎖炭化水素燃料を採用した．含水率や界面活性剤濃度，分散水滴の粒度分布を変化させ，高温壁面上で球状蒸発する直径1～2 mmのエマルション液滴の内部挙動およびミクロ爆発挙動の詳細な観察を行った．ベース燃料の沸点がミクロ爆発挙動に大きく影響すること，分散水滴粒度分布が分散水滴の凝集過程やミクロ爆発挙動にも影響することなど，幅広い実験条件で体系的に調査し明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
エマルション燃料は水分を含ませても燃焼性を損なうことなく，NOxやPMといった環境負荷物質を低減でき，特に重油など低質油を使用する場面での実用が期待される．燃焼効率を上げるためにはミクロ爆発を促進することが重要であるが，エマルションの運用の観点から乳化安定性も求められる．分散水滴の粒度分布は乳化安定性を左右するとともにミクロ爆発挙動にも影響を及ぼし，共に望ましい状況を同時に実現することが難しい場合も存在し，加熱時の液滴温度が影響していることなどが明らかになった．本研究で得られた知見は，エマルションの燃料設計を行う際の指針として活用が期待される．
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