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乱れの空間相関計測による高速高数密度噴霧における渦構造の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22560172
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 流体工学
研究機関長崎大学

研究代表者

植木 弘信  長崎大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30160154)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
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)
2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2010年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード混相流 / 液体微粒化 / 燃料噴霧 / 液滴速度 / 液滴サイズ / ウエーバー数 / レーザー2焦点流速計 / 液滴分裂モデル / 相対速度
研究概要

ディーゼル噴霧液滴を計測するために開発されたレーザー2 焦点流速計(L2F;Laser 2-Focus velocimeter)を用いて,噴孔径0.113mmの5噴孔ソレノイドインジェクタから大気中に噴射された燃料噴霧を計測した.コモンレール内圧力は80MPaに設定され,ソレノイドに印加した噴射信号の期間は3.0msであった.計測は噴孔出口より15,20および25mmの断面において行った.各計測断面の測定点は3点である.相関スロット法を用いて速度,サイズおよびデータレートの乱れの相関係数を調べ,渦スケールを評価した.液滴速度の乱れのスケールは液滴サイズの乱れのスケールおよびデータレートの乱れのスケールより大きいこと,またいずれの乱れのスケールにおいても上流に比べ下流の方が大きいことが明らかになった.2次元位相ドップラー流速計(2-D Phase Doppler Interferometer)を用いてコモンレールインジェクタにより大気中に間欠噴射されるディーゼル噴霧の計測を行った.噴霧軸近傍で液滴は噴霧軸方向の速度成分に加えて半径外向きの速度成分を有すること,および噴霧軸方向の速度成分は半径が大きくなるとともに低下することから,噴霧軸に対して斜め後方に噴霧の軌跡が観察されるものと判断された.また,噴霧の外縁から内側に向かって移動する液滴は,移動とともに半径内向きから噴霧軸下流方向へ速度ベクトルの向きを変える.これらの液滴の移動の組み合わせは渦を構成していると考えられる.

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2013 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (19件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] ディーゼル機関におけるエタノールおよびブタノール混合軽油の燃焼比較2013

    • 著者名/発表者名
      山本昌平
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(B編)

      巻: 79-799 ページ: 380-389

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2次元位相ドップラー法によるディーゼル噴霧の不均一構造の研究2012

    • 著者名/発表者名
      川原田光典
    • 雑誌名

      自動車技術会論文集

      巻: Vol43, No.1 ページ: 103-108

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2 次元位相ドップラー法によるディーゼル噴霧の不均一構造の研究2011

    • 著者名/発表者名
      川原田光典, 坂口大作, 駒田佳介, 植木弘信, 石田正弘
    • 雑誌名

      自動車技術会論文集

      巻: Vol43, No.1 ページ: 103-8

    • NAID

      130004696445

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] L2F を用いたディーゼル燃料噴霧高数密度領域の液滴質量分布の評価2011

    • 著者名/発表者名
      駒田佳介, 坂口大作, 植木弘信, 石田正弘
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集B 編

      巻: 77巻, 774号 ページ: 274-81

    • NAID

      130000873939

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Evaluation of Breakup Process of Diesel Fuel Spray by Micro Probe L2F2013

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Komada
    • 学会等名
      SAE 2012 World Congress
    • 発表場所
      Detroit, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Ambient Pressure on Breakup of Droplets near Diesel Injector Nozzle2012

    • 著者名/発表者名
      駒田佳介, 坂口大作, 田島博士, 植木弘信, 石田正弘
    • 学会等名
      Proceedings of the THIESEL 2012
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Evaluation of Breakup Process of Diesel Fuel Spray by Micro Probe L2F2012

    • 著者名/発表者名
      駒田佳介, 坂口大作, 植木弘信, 石田正弘
    • 学会等名
      SAE Diesel Fuel Spray Injection and Sprays 2012
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Effect of Ambient Pressure on Breakup of Droplets near Diesel Injector Nozzle2012

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Komada
    • 学会等名
      THIESEL 2012 Conference on Thermo- and Fluid Dynamic Processes in Direct Injection Engines
    • 発表場所
      Valencia, Spain
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Heterogeneous Structure in Diesel Fuel Sprays2012

    • 著者名/発表者名
      Hironobu Ueki
    • 学会等名
      5th BSME International Conference on Thermal Engineering
    • 発表場所
      Dhaka, Bangladesh
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effect of Wall Impingement on Heterogeneous Structure in Diesel Sprays2011

    • 著者名/発表者名
      N.Kawaharada
    • 学会等名
      17th Small Engine Technology Conference
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2011-11-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of Mass Flow Rate Distribution in Diesel Fuel Spray by L2F2011

    • 著者名/発表者名
      K.Komada
    • 学会等名
      ASME 2011 Internal Combustion Engine Division Fall Technical Conference
    • 発表場所
      アメリカ合衆国
    • 年月日
      2011-10-03
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Study of heterogeneous structure in diesel fuel sprays by using 2-Dphase doppler interferometer2011

    • 著者名/発表者名
      H.Ueki
    • 学会等名
      24th European Conference on Liquid Atomization and Spray Systems
    • 発表場所
      ポルトガル
    • 年月日
      2011-09-05
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ディーゼル燃料噴射ノズル噴孔近傍の噴霧挙動に及ぼす雰囲気圧力の影響2011

    • 著者名/発表者名
      駒田佳介
    • 学会等名
      自動車技術会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2011-05-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of Mass Flow Rate Distribution in Diesel Fuel Spray by L2F2011

    • 著者名/発表者名
      駒田佳介, 川原田光典, 坂口大作, 植木弘信, 石田正弘
    • 学会等名
      Proceedings of the ASME2011 Internal Combustion Engine Division Fall Technical Conference
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Inhomogeneous Structure in High-Speed and High-Number-Density2011

    • 著者名/発表者名
      川原田光典, 坂口大作, 駒田佳介, 植木弘信, 石田正弘
    • 学会等名
      Proceedings of ASME-JSME-KSME Joint Fluids Engineering Conference 2011
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Study of heterogeneous structure in diesel fuel sprays by using 2-D phase doppler interferometer2011

    • 著者名/発表者名
      川原田光典, 坂口大作, 駒田佳介, 植木弘信, 石田正弘
    • 学会等名
      Proceedings of the 24th European Conference on Liquid Atomization and Spray Systems
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Effect of Wall Impingement on Heterogeneous Structure in Diesel Sprays2011

    • 著者名/発表者名
      川原田光典, 坂口大作, 駒田佳介, 植木弘信, 石田正弘
    • 学会等名
      Proceedings of 17th Small Engine Technology Conference, JSAE20119576 / SAE 2011-32-0576
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Effect of back pressure on droplet seize near diesel injector nozzle2010

    • 著者名/発表者名
      Shohei Yamamoto
    • 学会等名
      ILASS-Asia 2010
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2010-10-21
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Measurement of Mass Distribution in Diesel Fuel Spray by Using Micro-probe L2F2010

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Komada
    • 学会等名
      ILASS-Asia 2010
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2010-10-21
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ディーゼル噴霧液滴の速度とサイズに及ぼす雰囲気圧力の影響2010

    • 著者名/発表者名
      駒田佳介
    • 学会等名
      自動車技術会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北九州市
    • 年月日
      2010-09-29
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Study of Breakup Process in Dense Region of Diesel Fuel Spray by Micro-Probe L2F2010

    • 著者名/発表者名
      坂口大作, 山本昌平, 植木弘信, 石田正弘
    • 学会等名
      Proceedings of the THIESEL 2010 Conference on Thermo-and Fluid Dynamic Processes in Diesel Engines
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Effect of Back Pressure on Droplet Size near Diesel Injector Nozzle2010

    • 著者名/発表者名
      山本昌平, 坂口大作, 植木弘信, 石田正弘
    • 学会等名
      Proceedings of ILASS-Asia
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Measurement of Mass Distribution in Diesel Fuel Spray by Using Micro-probe L2F2010

    • 著者名/発表者名
      駒田佳介, 坂口大作, 植木弘信, 石田正弘
    • 学会等名
      Proceedings of ILASS-Asia 2010
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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