| 研究課題/領域番号 |
20H02373
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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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| 審査区分 |
小区分24020:船舶海洋工学関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
鶴 大輔 九州大学, 総合理工学研究院, 助教 (10614620)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
2022年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
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| キーワード | 舶用機関 / ガスエンジン / 火花点火 / 衝撃波 / 点火 / 希薄予混合 / 圧縮波 / 予混合燃焼 / 副室式ガスエンジン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，舶用エンジンの効率を更に向上させるために，熱損失を低減する方法として，新たな点火方法の開発を行う．点火方法の原理は，衝撃波を利用して，希薄予混合燃焼を着火させる．まず，衝撃波の条件が予混合気の着火遅れ時間・着火位置へ及ぼす影響を明らかにする．さらに，衝撃波の伝播特性を利用して，着火位置を燃焼室の中心に移動させることを検討する．
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| 研究成果の概要 |
研究の主な成果は，ガスエンジンに近い条件下での点火プラグから発生する衝撃波の挙動を観測した．その結果，副室内の衝撃波は，衝撃波と壁面での反射波との干渉により、局所的に密度変化の強い波を生成できることを確認した．また，高圧噴射された気体から，定常的に衝撃波が生じることが確認できた．壁形状を変更することにより，衝撃波の伝播をある程度制御できることと20MPa以上の高圧に気体を圧縮して噴射することにより，複数の衝撃波を発生させれることが確認でき，さらに噴射圧を高くすることで，大きい密度変化を伴う衝撃波を形成できることが分かった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ガスエンジンの筒内圧相当条件で衝撃波を副室形状により，反射波より密度変化の大きい波が観測でき、それらを制御できる可能性がある．よって，エンジンの効率向上を阻む原因であるホットスポット由来のノッキング回避へとつながる可能性がある．
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