| 研究課題/領域番号 |
23K03687
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分19020:熱工学関連
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
篠田 昌久 山形大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (80292241)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2027-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2026年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2025年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2023年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 渦糸ソリトン / 火炎伝播 / 脱炭素 / 水素 / アンモニア / 数値シミュレーション / 近似理論式 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
研究代表者らのグループがアイデア・仮説を提案し，その検証にも成功した「渦糸ソリトンによる高速火炎伝播機構」という燃焼学分野における独自の成果を，脱炭素に向けた次世代の「水素・アンモニア燃焼場」の燃焼安定性向上などに応用することが目的である．具体的には数値流体力学（CFD）的手法により，渦の直径や循環などの条件が火炎伝播速度に及ぼす影響を調べ，水素・アンモニア燃焼場における逆火や吹き飛びなどの抑制・安定化への応用可能性を検討する．
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は，研究代表者らによる「渦糸ソリトンによる高速火炎伝播機構」というオリジナルな成果を，次世代の脱炭素燃料である「水素・アンモニア」の燃焼安定化などに応用する可能性を探ることである．当初の計画では，前半2年間は「水素」，後半2年間は「アンモニア」を用いる予定であったが，その計画通り，実際に1年目の本年度においては，「水素」などを用いた．また当初の計画では，数値流体力学（CFD）的手法により，渦の制御による火炎伝播の制御，燃焼場の安定化などについて検討する予定であったが，数値流体力学（CFD）的手法と理論的手法の両方を用いる方が有効と考えられたため，実際に1年目の本年度においては，そのような手法により，まずは渦に沿った火炎伝播速度を見積るための新たな近似理論式を確立し，続いてそれを用いて，渦の制御による火炎伝播の制御，燃焼場の安定化などについて検討した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
「水素」などを用いて，渦に沿った火炎伝播速度を見積るための新たな近似理論式を確立し，続いてそれを用いて，渦の制御による火炎伝播の制御、燃焼場の安定化などについて検討できている．
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の計画では，数値流体力学（CFD）的手法により，渦の制御による火炎伝播の制御，燃焼場の安定化などについて検討する予定であったが，数値流体力学（CFD）的手法と理論的手法の両方を用いる方が有効と考えられたため，実際に1年目の本年度においては，そのような手法により，まずは渦に沿った火炎伝播速度を見積るための新たな近似理論式を確立し，続いてそれを用いて，渦の制御による火炎伝播の制御，燃焼場の安定化などについて検討した．よって今後の2年目においても変更後の計画に沿って進める予定である．
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