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プラズマ支援非平衡燃焼化学のモデル構築

研究課題

研究課題/領域番号 25286078
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 プラズマエレクトロニクス
研究機関北海道大学

研究代表者

佐々木 浩一  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50235248)

研究分担者 明石 治朗  防衛大学校, 理工学専攻, 准教授 (20531768)
連携研究者 赤松 史光  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (10231812)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2014年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
2013年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワードプラズマ支援燃焼 / プラズマ支援着火 / レーザー着火 / 非平衡燃焼化学 / 誘電体バリア放電 / レーザー誘起蛍光法
研究成果の概要

プラズマ支援燃焼に関するミクロな理解を得ることを目的とし,実験およびシミュレーションにより研究を行った。その結果,火炎の余熱帯と呼ばれる部分において,プラズマが生成する高エネルギー電子と酸素分子の衝突で酸素原子が生成されることが,プラズマによる燃焼特性改善の大元であるとの理解を得た。水蒸気が添加された場合には,水蒸気の電子衝突解離で生成されるOHラジカルが燃焼特性改善の大元であることを示唆する結果が得られた。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Origin of activated combustion in steady-state premixed burner flame with superposition of dielectric barrier discharge2016

    • 著者名/発表者名
      K. Zaima, H. Akashi, and K. Sasaki
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 55 号: 1 ページ: 016201-016201

    • DOI

      10.7567/jjap.55.016201

    • NAID

      120005868258

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Transient change in the shape of premixed burner flame with the superposition of pulsed dielectric barrier discharge2016

    • 著者名/発表者名
      K. Zaima and K. Sasaki
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 55

    • NAID

      120006313427

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Influence of mirror size on ringdown frequency in cavity-ringdown spectroscopy of slender premixed burner flame2015

    • 著者名/発表者名
      K. Zaima, S. Tomioka, and K. Sasaki
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 54 号: 8 ページ: 088005-088005

    • DOI

      10.7567/jjap.54.088005

    • NAID

      210000145528

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 4.Control of burning velocity in premixed burner flame by high-energy electrons of dielectric barrier discharge2014

    • 著者名/発表者名
      K. Zaima and K. Sasaki
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 53 号: 6 ページ: 066202-066202

    • DOI

      10.7567/jjap.53.066202

    • 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] 5.Responses of OH (X2Π) and OH (A2Σ+) to high-energy electrons of dielectric barrier discharge in plasma-assisted burner flame2014

    • 著者名/発表者名
      K. Zaima and K. Sasaki
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 53 号: 11 ページ: 110309-110309

    • DOI

      10.7567/jjap.53.110309

    • 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] Control of Burning Velocity in Premixed Burner Flame by High-Energy Electrons of Dielectric Barrier Discharge2014

    • 著者名/発表者名
      K. Zaima and K. Sasaki
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 53

    • NAID

      210000144035

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 誘電体バリア放電の空間アフターグローガス中でのレーザー着火実験で観測された 火炎核伝播の放電条件に対する依存性2016

    • 著者名/発表者名
      出口 祐世,佐々木 浩一
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 誘電体バリア放電の空間アフターグロー中でのレーザー着火実験2016

    • 著者名/発表者名
      出口 祐世,佐々木 浩一
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会北海道地区研究連絡会第19回研究会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2016-02-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Influence of molecular gas concentration on measurement of plasma electron density by saturation spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      K. Zaima, H. Akashi, and K. Sasaki
    • 学会等名
      68th Gaseous Electronics Conference / 9th International Conference on Reactive Plasmas
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2015-10-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enhancement of burning velocity by dissociated oxygen atoms2015

    • 著者名/発表者名
      H. Akashi, T. Yoshinaga, and K. Sasaki
    • 学会等名
      68th Gaseous Electronics Conference / 9th International Conference on Reactive Plasmas
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2015-10-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プラズマ支援燃焼における解離酸素原子の効果について2015

    • 著者名/発表者名
      明石 治朗, 吉永 智一, 佐々木 浩一
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 誘電体バリア放電の空間アフターグロー中でのレーザー着火実験で観測された火炎核の伝播速度2015

    • 著者名/発表者名
      出口 祐世, 佐々木 浩一
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] プラズマ支援燃焼反応場の詳細計測:プラズマ支援効果の起点探索2015

    • 著者名/発表者名
      佐々木 浩一
    • 学会等名
      化学工学会 第47回秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Diagnostics of premixed burner flame with the superposition of dielectric barrier discharge2015

    • 著者名/発表者名
      Koichi Sasaki
    • 学会等名
      International Conference on Phenomena in Ionized Gases
    • 発表場所
      Alexandru Ioan Cuza University (Iasi, Romania)
    • 年月日
      2015-07-26 – 2015-07-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Diagnostics of premixed burner flame with the superposition of dielectric barrier discharge2015

    • 著者名/発表者名
      K. Sasaki
    • 学会等名
      XXXII International Conference on Phenomena in Ionized Gases
    • 発表場所
      Iasi, Romania
    • 年月日
      2015-07-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 誘電体バリア放電から供給される高エネルギー電子がプラズマ支援バーナー火炎中の化学反応にもたらす効果2014

    • 著者名/発表者名
      財満和典,佐々木浩一
    • 学会等名
      プラズマコンファレンス2014
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟市)
    • 年月日
      2014-11-18 – 2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 二光子レーザー誘起蛍光法によるプラズマ支援予混合バーナー火炎内の酸素原子密度計測2014

    • 著者名/発表者名
      財満和典,明石治朗,佐々木浩一
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Responses of OH (X2Π) and OH (A2Σ+) to the electrical current of dielectric barrier discharge in a plasma-assisted burner flame2014

    • 著者名/発表者名
      K. Zaima and K. Sasaki
    • 学会等名
      International COngress on Plasma Physics 2014
    • 発表場所
      Instituto Superior Técnico (Lisbon, Portugal)
    • 年月日
      2014-09-15 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Temporal variation of OH density in DBD-enhanced premixed flame measured by planer laser-induced fluorescence2014

    • 著者名/発表者名
      K. Zaima and K. Sasaki
    • 学会等名
      8th International Conference on Reactive Plasmas
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 予混合バーナー火炎への誘電体バリア放電重畳による燃焼促進効果の過渡現象2014

    • 著者名/発表者名
      財満 和典,佐々木 浩一
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学(相模原市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Effect of mirror size in the measurement of OH density by cavity-ringdown absorption spectroscopy in plasma-enhanced premixed burner flame2013

    • 著者名/発表者名
      K. Zaima, S. Tomioka, and K. Sasaki
    • 学会等名
      16th International Symposium on Laser-Aided Plasma Diagnostics
    • 発表場所
      University of Wisconsin-Madison (Madison, USA)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Measurement of OH radical density in DBD-enhanced premixed burner flame by laser-induced fluorescence2013

    • 著者名/発表者名
      K. Zaima and K. Sasaki
    • 学会等名
      66th Annual Gaseous Electronics Conference
    • 発表場所
      Westin Hotel Princeton (Princeton, USA)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 二次元レーザー誘起蛍光法を用いた誘電体バリア放電支援予混合 バーナー火炎内OH密度の時空間分解計測2013

    • 著者名/発表者名
      財満 和典,佐々木 浩一
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学(京田辺市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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