• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

気体分離膜を利用した酸素濃度分布の形成による舶用ガスエンジンのメタンスリップ低減

研究課題

研究課題/領域番号 24246144
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 船舶海洋工学
研究機関九州大学

研究代表者

田島 博士  九州大学, 総合理工学研究科(研究院), 准教授 (70179688)

研究分担者 高崎 講二  九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (30154769)
鶴 大輔  九州大学, 総合理工学研究院, 助教 (10614620)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
36,400千円 (直接経費: 28,000千円、間接経費: 8,400千円)
2014年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2013年度: 20,540千円 (直接経費: 15,800千円、間接経費: 4,740千円)
2012年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
キーワードガスエンジン / 気体分離膜 / メタンスリップ / 天然ガス / 窒素酸化物 / ノッキング / 成層給気 / 急速圧縮膨張装置 / 温暖化抑制
研究成果の概要

本研究は,熱効率や燃料価格および対排出物の優位性から船舶応用が進められている希薄予混合燃焼ガスエンジンを対象とし,気体分離膜を利用する過給システムを構築してシリンダ壁近傍を高酸素濃度,燃焼室中央部を低酸素濃度とする混合気の成層分布を形成して,異常燃焼の抑制による高効率化と温暖化に有害なメタンスリップの大幅低減の実現を目指した.
数値予測により,過給機の所要熱効率の妥当性と高酸素濃度給気の分離率の実用限界,圧縮後の成層給気の残存度,およびメタンスリップ低減割合を定量的に検証し,さらに定容燃焼容器と急速圧縮膨張装置による燃焼実験を通じて,提唱した過給システムで所期の目標が達成できることを確認した.

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (55件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 14件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (38件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Study on Spray Developing Process under Pressurized Flow Field in Closed-Circuit Wind Tunnel2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Tajima, Daisuke Tsuru and Ryosuke Ishibashi
    • 雑誌名

      International Journal of Mechanical Engineering and Automation

      巻: Volume 2, Number 2 ページ: 79-88

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ディーゼル噴霧間の液滴衝突の数値予測におけるGPUの適用2014

    • 著者名/発表者名
      鶴 大輔,田島 博士
    • 雑誌名

      日本マリンエンジニアリング学会誌

      巻: 第49巻6号 ページ: 125-131

    • NAID

      130005114071

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Study on Simulation of Diesel Fuel Spray based on L2F Measurement2013

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Komada, Hiroshi Tajima, Daisaku Sakaguchi, Hironobu Ueki and Masahiro Ishida
    • 雑誌名

      Proc. 16th ILASS-Asia 2013

      巻: - ページ: 83-86

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on Cyclic Variation in near-Nozzle Region of Diesel Spray by L2F2013

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Komada, Daisaku Sakaguchi, Hiroshi Tajima, Hironobu Ueki and Masahiro Ishida
    • 雑誌名

      Proc.25th ILASS Europe 2013

      巻: - ページ: 1-10

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of Spray Combustion with Fuel-Water Emulsification under Exhaust Gas Recirculation using Detailed Visualization and Spray Modelling2013

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Tsuru, Keisuke Komada, Ryosuke Ishibashi, and Hiroshi Tajima
    • 雑誌名

      Proc.25th ILASS Europe 2013

      巻: - ページ: 1-7

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reduction of Methane Slip from Gas Engines by O2 Concentration Control using Gas Permeation Membrane2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Tajima and Daisuke Tsuru
    • 雑誌名

      Proc. SAE/KSAE 2013 PFL Meeting

      巻: - ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relation between Tip Penetration and Droplet Size of Diesel Spray2013

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Komada, Daisaku Sakaguchi, Hiroshi Tajima, Hironobu Ueki and Masahiro Ishida
    • 雑誌名

      SAE Fuel Spray Injection and Sprays 2013

      巻: SP-2345, 2013-01-1599 ページ: 139-148

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Potential Investigation of PCCI Combustion as NOx Reduction Measure at Low-load Operation with Low-CN LCO Fuel2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Tajima and Daisuke Tsuru
    • 雑誌名

      Proc. CIMAC Congress 13 Shanghai

      巻: - ページ: 1-10

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 舶用残さ燃料油の着火・燃焼特性とモデリング2012

    • 著者名/発表者名
      田島博士
    • 雑誌名

      微粒化

      巻: 21巻72号 ページ: 4-11

    • NAID

      10030136044

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] 舶用原動機の燃料多様化とその制御-液体燃料の場合-2012

    • 著者名/発表者名
      高崎講二
    • 雑誌名

      日本燃焼学会誌

      巻: 54巻168号 ページ: 9-15

    • NAID

      10030749955

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] Combustion and emission formation of gasoil and LCO (light cycle oil) water-in-fuel emulsions in nitrogen enriched air2012

    • 著者名/発表者名
      Dino Imhof, Haruhiko Aoyagi, Hiroshi Tajima, Koji Takasaki
    • 雑誌名

      Proc. 8th International Symposium COMODIA 2012

      巻: CI1-3 ページ: 188-193

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of PCCI Combustion of Light Cycle Oil Reducing NOx Emission from Large Marine Engines2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Tajima, Daisuke Tsuru, Satoshi Kawauchi, Ryosuke Ishibashi
    • 雑誌名

      Proc. 8th International Symposium COMODIA 2012

      巻: HC2-3 ページ: 422-427

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on Spray Propagation under Pressurized Flow Field in Circuit Wind Tunnel2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Tajima, Hisako Kato, Daisuke TSURU, Ryosuke Ishibashi
    • 雑誌名

      Proc. ICLASS 2012

      巻: Poster I ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical and Experimental Study of Reduction of NOx on Diesel Combustion by Using Water Injection Systems2012

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Tsuru, Hisako Kato, Hiroshi Tajima
    • 雑誌名

      Proc. ICLASS 2012

      巻: Combustion II ページ: 1-11

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Ambient Pressure on Breakup of Droplets near Diesel Injector Nozzle2012

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Komada, Daisuke Sakaguchi, Hiroshi Tajima, Hironobu Ueki, Masahiro Ishida
    • 雑誌名

      Proc. THIESEL 2012

      巻: Fuel Injection & Sprays (II) ページ: 1-11

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] PCCI Combustion as NOx Reduction Measure for Marine Engines by Spray Distribution Control and LCO Fuel2012

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Tsuru, Dino Imhof, Ryosuke Ishibashi, Hiroshi Tajima
    • 雑誌名

      Proc. THIESEL 2012

      巻: Poster ページ: 1-3

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 直噴ガスエンジンにおけるガス噴流の空気導入と軽油パイロット噴霧との干渉過程の観察2014

    • 著者名/発表者名
      田島 博士
    • 学会等名
      日本液体微粒化学会
    • 発表場所
      弘前大学 文京キャンパス 創立50 周年記念会館,弘前市
    • 年月日
      2014-12-18 – 2014-12-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 気体分離膜を利用した筒内酸素濃度の層状化によるガスエンジンのメタンスリップ 低減2014

    • 著者名/発表者名
      濱田 拓也
    • 学会等名
      日本燃焼学会
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター,岡山市
    • 年月日
      2014-12-03 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 2成分近似燃料モデルによる舶用残さ燃料の噴霧燃焼とその改善に関する数値予 測2014

    • 著者名/発表者名
      福永 翔太
    • 学会等名
      日本燃焼学会
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター,岡山市
    • 年月日
      2014-12-03 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] PIVによる高密度噴流の空気導入過程の計測2014

    • 著者名/発表者名
      松本 崇寛
    • 学会等名
      日本機械学会
    • 発表場所
      産業技術総合研究所 つくばセンター,つくば市
    • 年月日
      2014-11-26 – 2014-11-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 予混合圧縮自着火燃焼による舶用機関のNOx排出低減の可能性2014

    • 著者名/発表者名
      田島 博士
    • 学会等名
      日本マリンエンジニアリング学会
    • 発表場所
      海峡メッセ下関,下関市
    • 年月日
      2014-11-19 – 2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 直噴式ガスエンジンの燃焼に及ぼす高圧過給の影響2014

    • 著者名/発表者名
      鶴 大輔
    • 学会等名
      日本マリンエンジニアリング学会
    • 発表場所
      海峡メッセ下関,下関市
    • 年月日
      2014-11-19 – 2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Combustion Prediction of Marine Residual Oil of Low Ignitibility on Two-Component Fuel Model2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Tashima
    • 学会等名
      SAE International
    • 発表場所
      International Convention Centre, Birmingham, UK
    • 年月日
      2014-10-20 – 2014-10-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Methane slip reduction from natural gas engines by oxygen stratification using gas permeation membrane2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Tajima
    • 学会等名
      THIESEL 2014
    • 発表場所
      Conference Building at the Universitat Politècnica de València, Valencia, Spain
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effect of needle lift on atomization in Diesel fuel spray2014

    • 著者名/発表者名
      Hironobu Ueki
    • 学会等名
      THIESEL 2014
    • 発表場所
      Conference Building at the Universitat Politècnica de València, Valencia, Spain
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Observation of spray interference and combustion process of gas direct injection engine with double-needle type injector2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Tajima
    • 学会等名
      Ilass 2014
    • 発表場所
      Atlantic Conference hotel, Bremen, Germany
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] The investigation of air entrainment and development of diesel-like gas jet under engine condition2014

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Ishibashi
    • 学会等名
      Ilass 2014
    • 発表場所
      Atlantic Conference hotel, Bremen, Germany
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effects of ambient pressure and temperature on penetration of a high compressed gas jet in high density conditions2014

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Ishibashi
    • 学会等名
      Ilass 2014
    • 発表場所
      Atlantic Conference hotel, Bremen, Germany
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 重合噴霧間の液滴衝突挙動を模擬するための衝突モデルの構築2013

    • 著者名/発表者名
      田島博士,鶴大輔,日高光太
    • 学会等名
      微粒化シンポジウム
    • 発表場所
      長崎大学医学部良順会館,長崎市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Study on Simulation of Diesel Fuel Spray based on L2F Measurement2013

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Komada, Daisaku Sakaguchi, Hiroshi Tajima, Hironobu Ueki and Masahiro Ishida
    • 学会等名
      16th ILASS-Asia 2013
    • 発表場所
      長崎大学医学部良順会館,長崎市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 気体分離膜を利用した給気内酸素濃度分布によるガスエンジンのメタンスリップ低減2013

    • 著者名/発表者名
      田島博士,鶴大輔
    • 学会等名
      第24回内燃機関シンポジウム
    • 発表場所
      神戸大学六甲台第2キャンパス 百年記念館,神戸市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Reduction of Methane Slip from Gas Engines by O2 Concentration Control using Gas Permeation Membrane2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Tajima and Daisuke Tsuru
    • 学会等名
      SAE/KSAE 2013 PFL Meeting
    • 発表場所
      COEX Convention & Exhibition Center, Soul, Korea
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of Spray Combustion with Fuel-Water Emulsification under Exhaust Gas Recirculation using Detailed Visualization and Spray Modelling2013

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Tsuru, Keisuke Komada, Ryosuke Ishibashi, and Hiroshi Tajima
    • 学会等名
      25th ILASS Europe 2013
    • 発表場所
      The Conference Center of MAICh, Chania, Crete, Greece
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Study on Cyclic Variation in near-Nozzle Region of Diesel Spray by L2F2013

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Komada, Daisaku Sakaguchi, Hiroshi Tajima, Hironobu Ueki and Masahiro Ishida
    • 学会等名
      25th ILASS Europe 2013
    • 発表場所
      The Conference Center of MAICh, Chania, Crete, Greece
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ガス噴流と軽油噴霧の発達過程と空気導入が拡散燃焼に与える影響の可視化計測2013

    • 著者名/発表者名
      田島 博士, 鶴 大輔, 加藤 夏洋
    • 学会等名
      可視化情報学会全国講演会(会津2013)
    • 発表場所
      会津大学,会津若松市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 舶用残さ燃料に適合する3成分近似燃料モデルの改良と定量性の検証2013

    • 著者名/発表者名
      田島 博士,鶴 大輔
    • 学会等名
      第83回(平成25年)マリンエンジニアリング学術講演会
    • 発表場所
      グランシップ静岡,静岡市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 分解軽油を用いたPCCI燃焼の舶用機関へ適用とその数値予測2013

    • 著者名/発表者名
      田島 博士,鶴 大輔,吉川 謙信
    • 学会等名
      第83回(平成25年)マリンエンジニアリング学術講演会
    • 発表場所
      グランシップ静岡,静岡市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Potential Investigation of PCCI Combustion as NOx Reduction Measure at Low-load Operation with Low-CN LCO Fuel2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Tajima and Daisuke Tsuru
    • 学会等名
      CIMAC Congress 13 Shanghai
    • 発表場所
      Shanghai Exhibition Center (SEC), Shanghai, China
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] NOx規制強化に向けた舶用低NOx燃焼技術の展望

    • 著者名/発表者名
      田島博士
    • 学会等名
      (社)日本マリンエンジニアリング学会ディーゼル機関研究委員会
    • 発表場所
      同志社大学 大阪サテライトオフィス(大阪市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Combustion and emission formation of gasoil and LCO (light cycle oil) water-in-fuel emulsions in nitrogen enriched air

    • 著者名/発表者名
      Dino Imhof,(Koji Takasaki)
    • 学会等名
      8th International Symposium COMODIA 2012
    • 発表場所
      福岡リーセントホテル(福岡市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of PCCI Combustion of Light Cycle Oil Reducing NOx Emission from Large Marine Engines

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Tajima
    • 学会等名
      8th International Symposium COMODIA 2012
    • 発表場所
      福岡リーセントホテル(福岡市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Numerical and Experimental Study of Reduction of NOx on Diesel Combustion by Using Water Injection Systems

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Tsuru
    • 学会等名
      ICLASS 2012
    • 発表場所
      ハイデルベルク大学(ハイデルベルク市,ドイツ)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Study on Spray Propagation under Pressurized Flow Field in Circuit Wind Tunnel

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Tajima
    • 学会等名
      ICLASS 2012
    • 発表場所
      ハイデルベルク大学(ハイデルベルク市,ドイツ)
    • 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 Nozzle

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Tajima, (Daisuke Tsuru)
    • 学会等名
      THIESEL 2012
    • 発表場所
      バレンシア工科大学(バレンシア市,スペイン)
    • 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 Nozzle

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Komada,(Hiroshi Tajima)
    • 学会等名
      THIESEL 2012
    • 発表場所
      バレンシア工科大学(バレンシア市,スペイン)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Verwendung eines optischen Zweitakt‐Versuchsmotors zur Großmotorenentwicklung

    • 著者名/発表者名
      Koji Takasaki
    • 学会等名
      2. Rostocker Grossmotorentagung
    • 発表場所
      ロストックラディソンホテル(ロストック市,ドイツ)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] GPUを用いたディーセルエンジンの数値シミュレーション

    • 著者名/発表者名
      加藤 寿子, (鶴大輔)
    • 学会等名
      第82 回(平成24年)マリンエンジニアリング学術講演会
    • 発表場所
      サンポートホール高松(高松市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] EGR模擬条件下における水エマルションのNOx低減と燃焼に及ぼす影響

    • 著者名/発表者名
      田島博士
    • 学会等名
      第82 回(平成24年)マリンエンジニアリング学術講演会
    • 発表場所
      サンポートホール高松(高松市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 背景散乱光と平行透過光の同時計測による低NOx燃焼時のディーゼル噴霧の可視化計測

    • 著者名/発表者名
      田島博士
    • 学会等名
      可視化情報全国講演会(2012姫路)
    • 発表場所
      姫路商工会議所(姫路市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] エマルション燃料とEGRの導入が舶用ディーゼル機関の噴霧燃焼に及ぼす影響

    • 著者名/発表者名
      青柳享秀, (田島博士)
    • 学会等名
      第23回内燃シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学 学術交流会館(札幌市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 大型ディーゼル機関のNOx低減における排気再循環法と気体分離膜による窒素富化加湿法との機関性能比較

    • 著者名/発表者名
      仁位矩子, (田島博士)
    • 学会等名
      第50回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      産業労働センター ウィンクあいち(名古屋市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 二成分近似燃料モデルによる舶用燃料油の基油と希釈材が噴霧燃焼に与える影響の予測

    • 著者名/発表者名
      光岡寛洋, (田島博士)
    • 学会等名
      第50回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      産業労働センター ウィンクあいち(名古屋市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 高圧回流風洞内の噴霧伝ぱ観察に基づく噴霧モデルの検証 (多孔板下流の乱流強度が噴霧形状と到達距離に与える影響)

    • 著者名/発表者名
      加藤 寿子, (鶴大輔)
    • 学会等名
      第21回微粒化シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス西9号館(東京都)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 高圧回流風洞の噴霧伝ぱ観察に基づく 噴霧モデルの検証

    • 著者名/発表者名
      田島博士
    • 学会等名
      社)日本マリンエンジニアリング学会ディーゼル機関研究委員会
    • 発表場所
      キャンパスイノベーションセンター(東京都)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] Die Zukunft der Grossmotoren2013

    • 著者名/発表者名
      Koji Takasaki
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      HAUS DER TECHNIK, Aachen
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-15   更新日: 2022-01-06  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi