| 研究課題/領域番号 |
20K04922
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分24010:航空宇宙工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 大阪公立大学 (2022-2023)
大阪府立大学 (2020-2021) |
|---|
研究代表者 |
瀬川 大資 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (00264804)
|
|---|
| 研究分担者 |
片岡 秀文 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 講師 (10548241)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
|
|---|
| キーワード | 液滴群燃焼 / 自発着火 / PM / 冷炎 / すす |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
噴霧燃焼における着火促進とPM低減のための指針を示すことを目的として，全体がほぼ球形となるよう十数個から数十個の微細燃料粒子が等間隔に制御して配置された燃料粒子群を実際に作成し，これを酸素を含む高温の雰囲気中に置いて，融解，蒸発，自発着火，液滴群燃焼させる実験を行う．光学観測により，自発着火の遅れ時間と挙動，群燃焼の時間と挙動，および液滴群の内外に生成されるPMの挙動を数値データ化する．雰囲気温度が低くなるとPMは減少して冷炎が発生するようになり，燃料粒子が大直径，小間隔となるとPMが増大すると予測し，燃料粒子直径，燃料粒子間隔，および雰囲気温度を主な実験パラメータとする．
|
| 研究成果の概要 |
微細燃料液滴群および単一燃料液滴が高温空気雰囲気中に導入されると，大気圧下においても冷炎発生と推測される温度上昇が液滴近傍で確認され，その温度上昇遅れは雰囲気温度の上昇とともに短くなった．ただし，熱炎が発生して自発着火する直前の高温雰囲気中では，遅れ時間は雰囲気温度の上昇とともに長くなる傾向が見られた．微細燃料液滴群および単一燃料液滴が高温空気雰囲気中で自発着火すると，その直後に液滴群の内外または液滴周囲にすすが生成され，燃焼期間の後半にすすが徐々に減少することが確認され，液滴間隔が液滴直径の6倍程度ですす量は極大となった．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
自動車のPM，PN規制が強化されるなど，燃焼によるすす生成への対策が強く求められている．そのため，多様な状況下でのすす生成挙動の詳細が明らかにされ，すす生成の数値シミュレーション手法も大幅に発展したが，低い計算負荷で精度良く計算できるようなすす生成の簡略反応モデルが必要とされている．本研究の実験結果は，そのような簡略反応モデルの開発のための検証データになるものと期待される．
|
