マイクロレーザープローブによる遷音速噴霧の液滴分裂過程の解明

• 研究課題/領域番号: 25420127
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 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, 工学研究科, 教授 (30160154)
• 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: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 液体微粒化 / レーザー2焦点流速計 / 燃料噴霧 / 噴孔近傍 / 液滴サイズ / ウエーバー数 / マッハ数 / レーザー２焦点流速計 / 液滴速度

研究成果の概要

噴射圧を40～135MPa に設定した遷音速噴霧において、噴孔からの距離が10 mmの分裂過程にある液滴の速度とサイズをマイクロスケールのレーザープローブを有するレーザー2焦点流速計を用いて計測した。得られた結果は以下の通りである。(1)マッハ数が高い場合の噴霧中央の液滴サイズはマッハ数が低い場合に比べて大きい。(2)マッハ数が高い場合の噴霧周辺の液滴サイズはマッハ数が低い場合に比べて小さい。(3)液滴数密度は噴霧中心と外縁の間で高く、噴霧中心および外縁で低い。(4) マッハ数が高い場合に液滴のサイズは大きく、数密度は低い。

研究成果

• [雑誌論文] Effects of injector valve movement on diesel spray characteristics under short full valve opening (2015)
  • 著者名/発表者名: 川原田光典，坂口大作，植木弘信，石田正弘
  • 雑誌名: Journal of Thermal Science and Technology 巻: 10 号: 2 ページ: JTST0025-JTST0025
  • DOI: 10.1299/jtst.2015jtst0025
  • NAID: 130005105066
  • ISSN: 1880-5566
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Study on Combustion and Soot Emission of Ethanol or Butanol Blended with Gas Oil in a Direct Injection Diesel Engine (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Yamamoto, S. Watanabe, K. Komada, D. Sakaguchi, H. Ueki and M. Ishida
  • 雑誌名: SAE International Journal of Fuels and Lubricants 巻: Volume 6, Issue 3 ページ: 1021-1030
  • 査読あり
• [学会発表] ディーゼル燃料噴射ノズル噴孔近傍の液滴分散過程 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大石勇気、駒田佳介、坂口大作、植木弘信
  • 学会等名: 第24回微粒化シンポジウム
  • 発表場所: 神戸大学（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-17
• [学会発表] ディーゼル噴霧の非定常特性に及ぼす針弁リフトの影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森本祐基、川原田光典、坂口大作、植木弘信
  • 学会等名: 第26回内燃機関シンポジウム
  • 発表場所: 京都テルサ（京都市）
  • 年月日: 2015-12-08
• [学会発表] ディーゼルノズル噴孔近傍の噴霧のサイクル変動 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森賢斗、川原田光典、坂口大作、植木弘信
  • 学会等名: 第26回内燃機関シンポジウム
  • 発表場所: 京都テルサ（京都市）
  • 年月日: 2015-12-08
• [学会発表] 2次元位相ドップラー法によるディーゼルノズル噴孔近傍の噴霧挙動に関する研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森賢斗、駒田佳介、坂口大作、植木弘信
  • 学会等名: 2015年自動車技術会秋季大会
  • 発表場所: 西日本総合展示場（福岡県北九州市）
  • 年月日: 2015-10-14
• [学会発表] 2次元位相ドップラー法によるディーゼルノズル噴孔近傍の噴霧挙動に関する研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森賢斗、駒田佳介、坂口大作、植木弘信
  • 学会等名: 日本機械学会九州支部長崎講演会
  • 発表場所: 長崎大学（長崎市）
  • 年月日: 2015-09-24
• [学会発表] ディーゼル噴霧特性に及ぼすノズル噴孔径の影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森本祐基、植木弘信、川原田光典、坂口大作
  • 学会等名: 日本機械学会2015年度年次大会
  • 発表場所: 北海道大学（北海道札幌市）
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] ディーゼル噴霧特性に及ぼす噴射圧の影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木啓太、植木弘信、川原田光典、坂口大作
  • 学会等名: 日本機械学会2015年度年次大会
  • 発表場所: 北海道大学（北海道札幌市）
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] Effect of Injection Pressure on Droplet Behavior inside Diesel Fuel Sprays (2015)
  • 著者名/発表者名: 川原田光典、坂口大作、植木弘信、石田正弘
  • 学会等名: 2015 JSAE/SAE International Powertrain, Fuels & Lubricants Meeting (PFL2015)
  • 発表場所: 京都テルサ（京都市）
  • 年月日: 2015-08-31
• [学会発表] Size and Distance of Droplets in Diesel Fuel Sprays (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木啓太、川原田光典、坂口大作、植木弘信
  • 学会等名: 13th Triennial International Conference on Liquid Atomization and Spray Systems (ICLASS 2015)
  • 発表場所: National Cheng Kung University（中華民国台湾台南市）
  • 年月日: 2015-08-23
  • 国際学会
• [学会発表] 液滴の等方的分散モデルに基づくディーゼル燃料噴射ノズル噴孔近傍の噴霧構造の把握 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松田翔、川原田光典、坂口大作、植木弘信、石田正弘
  • 学会等名: 2015年自動車技術会春季大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2015-05-20
• [学会発表] ディーゼル燃料噴射ノズル噴孔近傍の液滴の分散に及ぼす噴射圧の影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松田翔，川原田光典，坂口大作，植木弘信，石田正弘
  • 学会等名: 日本機械学会九州支部講演会
  • 発表場所: 福岡大学工学部（福岡市）
  • 年月日: 2015-03-13
• [学会発表] ディーゼル噴霧の微粒化に及ぼす噴射圧の影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松田翔，川原田光典，坂口大作，植木弘信，石田正弘
  • 学会等名: 第23回 微粒化シンポジウム
  • 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
• [学会発表] ディーゼル噴霧液滴の速度およびサイズに及ぼす噴射圧の影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 財津達也，川原田光典，坂口大作，植木弘信
  • 学会等名: 日本機械学会九州支部講演会
  • 発表場所: ホルトホール大分（大分市）
  • 年月日: 2014-09-19 – 2014-09-20
• [学会発表] ディーゼル噴霧の液滴挙動に及ぼす針弁リフトの影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松田翔，川原田光典，坂口大作，植木弘信
  • 学会等名: 日本機械学会九州支部講演会
  • 発表場所: ホルトホール大分（大分市）
  • 年月日: 2014-09-19 – 2014-09-20
• [学会発表] Effect of Needle Lift on Atomization in Diesel Fuel Spray (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Komada, H. Tajima, D. Tsuru, D. Sakaguchi, H. Ueki
  • 学会等名: Conference on Thermo- and Fluid Dynamic Processes in Direct Injection Engines
  • 発表場所: バレンシア工科大学（スペイン、バレンシア市）
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-12
• [学会発表] Study on Simulation of Diesel Fuel Spray Based on L2F Measurement
  • 著者名/発表者名: K.Komada, H.Tajima, D.Sakaguchi, H.Ueki and M.Ishida
  • 学会等名: ILASS-ASIA2013
  • 発表場所: 長崎市、長崎大学医学部良順会館
• [学会発表] Study on Cyclic Variation in near-Nozzle Region of Diesel Spray by L2F
  • 著者名/発表者名: K.Komada, T.Yamada, D.Sakaguchi, H.Tajima, H.Ueki and M.Ishida
  • 学会等名: ILASS-Europe2013
  • 発表場所: Greece国、Chania市、MAICh国際会議場
• [学会発表] Relation between Tip Penetration and Droplet Size of Diesel Spray
  • 著者名/発表者名: K.Komada, D.Sakaguchi, H.Tajima, H.Ueki and M.Ishida
  • 学会等名: SAE World Congress 2013
  • 発表場所: アメリカ合衆国、デトロイト市、Cobo国際会議場
• [学会発表] ディーゼル噴霧の微粒化に及ぼす針弁リフトの影響
  • 著者名/発表者名: 財津達也, 駒田佳介, 坂口大作, 植木弘信, 石田正弘
  • 学会等名: 第22回微粒化シンポジウム講演論文集
  • 発表場所: 長崎市、長崎大学医学部良順会館
• [学会発表] マイクロプローブL2Fによるディーゼル噴霧尾部の液滴挙動の研究
  • 著者名/発表者名: 谷口貴之, 駒田佳介, 山本昌平, 田島博士, 坂口大作, 植木弘信
  • 学会等名: 自動車技術会2013春季大会
  • 発表場所: 名古屋市、名古屋国際会議場
• [学会発表] ディーゼル噴霧液滴の速度およびサイズに及ぼす針弁リフトの影響
  • 著者名/発表者名: 財津達也, 川原田光典, 駒田佳介, 坂口大作, 植木弘信, 石田正弘
  • 学会等名: 第67期日本機械学会九州支部
  • 発表場所: 北九州市、九州工業大学
• [学会発表] マイクロプローブL2F計測に基づくディーゼル燃料噴霧の数値解析
  • 著者名/発表者名: 谷口貴之, 川原田光典, 駒田佳介, 山本昌平, 坂口大作, 植木弘信
  • 学会等名: 第67期日本機械学会九州支部
  • 発表場所: 北九州市、九州工業大学