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バイオガスの過膨張サイクルと直噴成層燃焼による高熱効率化と蓄電池への充電実証

研究課題

研究課題/領域番号 25420149
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 熱工学
研究機関群馬大学

研究代表者

志賀 聖一  群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (00154188)

研究分担者 荒木 幹也  群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (70344926)
GONZALEZ・P JUAN  群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (30720362)
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
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードバイオマス / 熱効率 / 成層燃焼 / 超過膨張サイクル / ガス機関 / 蓄電 / 実バイオガス / 充放電効率 / 燃焼期間 / 圧縮比 / ガス燃焼 / ガス化 / ガス燃料 / 内燃機関 / 排気
研究成果の概要

バイオマスをガス化して生成されるバイオガスを燃料として火花点火機関を運転し,以下を明らかにした.超過膨張は,予混合圧縮点火燃焼と排気再循環が図示熱効率45%を達成できる.ガス直噴燃焼は,急速圧縮機を用い,混合の程度を,完全予混合実験の排気組成の結果に基づいて,正規分布を仮定して,平均当量比と分散でモデル化できる.ディーゼルベースの高乱流,高圧縮比燃焼室では,ガス燃焼で,図示熱効率40%程度を達成できる.実バイオガスでは,低温ガス化で正味熱効率30%を達成でき,高温ガス化で22%程度であること,ニッケル水素電池への充電効率は抵抗負荷と同一であり,充放電効率が80%程度であることを明らかにした.

報告書

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

    (13件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] 火花点火ガス機関発電システムを用いた実バイオガスによる運転特性2015

    • 著者名/発表者名
      木村 翔平, 秋元 亮哉, ゴンザレス ファン, 荒木 幹也, 志賀 聖一
    • 雑誌名

      日本エネルギー学会誌

      巻: 94 号: 6 ページ: 594-600

    • DOI

      10.3775/jie.94.594

    • NAID

      130005084677

    • ISSN
      0916-8753, 1882-6121
    • 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] HCCI燃焼に及ぼす超過膨張サイクルの影響要因の検討2015

    • 著者名/発表者名
      王 偉昭,吉澤 廣昭,ゴンザレス ファン,荒木 幹也,志賀 聖一
    • 雑誌名

      自動車技術会論文集

      巻: 146 ページ: 1051-1056

    • NAID

      130006319684

    • 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] 火花点火ガス機関発電システムを用いた実バイオガスによる運転特性2015

    • 著者名/発表者名
      木村翔平,秋元亮哉,ゴンザレス ファン,荒木幹也,志賀聖一
    • 雑誌名

      日本エネルギー学会誌

      巻: 94 ページ: 1-6

    • NAID

      130005084677

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 火花点火ガス機関を用いた実バイオガスによる燃焼と発電の特性2015

    • 著者名/発表者名
      酒巻 司,秋元 亮哉, ゴンザレス ファン,荒木 幹也,志賀 聖一,笠井 晴樹,金子啓一
    • 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(京都府・京都市)
    • 年月日
      2015-12-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 大量EGRを用いた超過膨張サイクル機関におけるHCCI燃焼制御2015

    • 著者名/発表者名
      東泉 智子,吉澤 廣昭,ゴンザレス ファン,荒木 幹也,志賀 聖一
    • 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(京都府・京都市)
    • 年月日
      2015-12-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 圧縮天然ガスの筒内直接噴射成層燃焼におけるNOx低減の可能性2015

    • 著者名/発表者名
      中里 隆文,奈良 靖,ゴンザレス ファン,荒木 幹也,志賀 聖一
    • 学会等名
      第53回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県・つくば市)
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 火花点火ガス機関を用いた実バイオガスによる燃焼と発電の特性2015

    • 著者名/発表者名
      秋元亮哉,酒巻司,ゴンザレスファン,荒木幹也,志賀聖一,笠井晴樹,金子啓一
    • 学会等名
      日本エネルギー学会年次大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2015-08-03 – 2015-08-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] バイオガス模擬燃料を用いたディーゼル機関ベースの火花点火機関における燃焼室諸元の影響2015

    • 著者名/発表者名
      湯本智史,田畑博史,ゴンザレスファン,荒木幹也,志賀聖一
    • 学会等名
      日本エネルギー学会年次大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2015-08-03 – 2015-08-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] バイオガス模擬燃料を用いたディーゼル機関 ベースの火花点火機関における燃焼室諸元の影響2015

    • 著者名/発表者名
      湯本 智史,田畑 博史,ゴンザレス ファン,荒 木 幹也,志賀 聖一
    • 学会等名
      日本エネルギー学会第24回大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2015-08-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ガス機関発電システムを用いた実バイオガスの運転特性2014

    • 著者名/発表者名
      木村翔平,秋元亮哉,酒巻司,ゴンザレスファン,荒木幹也,志賀聖一,笠井晴樹,金子啓一
    • 学会等名
      第25回内燃機関シンポジウム
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2014-11-26 – 2014-11-28
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] HCCI燃焼に対する超過膨張サイクルの影響要因の検討2014

    • 著者名/発表者名
      王偉昭,吉澤廣昭,ゴンザレスファン,荒木幹也,志賀聖一
    • 学会等名
      第25回内燃機関シンポジウム
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2014-11-26 – 2014-11-28
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 天然ガス機関発電システムを用いた実バイオガスによる運転2014

    • 著者名/発表者名
      木村翔平、秋元亮哉、ゴンザレス ファン、荒木幹也、志賀聖一
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部 第20期総会・講演会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 急速圧縮機を用いたメタンの燃焼特性に及ぼす多点点火の影響2013

    • 著者名/発表者名
      郭 品、関口 昌彦、荒木 幹也、Gonzalez Palencia, Juan C., 志賀 聖一
    • 学会等名
      第51回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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