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小型エネルギー変換機器の高効率・環境性能両立実現のための動的設計法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 26289053
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 機械力学・制御
研究機関東京大学

研究代表者

金子 成彦  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70143378)

研究分担者 寺島 洋史 (石原洋史 / 寺島 洋史(石原洋史))  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (20415235)
山崎 由大  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (60376514)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2015年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2014年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
キーワードエネルギー効率化 / 環境調和型 / 制御工学 / モデル化 / 騒音低減 / 振動現象 / 燃焼 / 化学反応 / 機械力学 / エネルギー高効率化 / 機械力学・制御 / 計算法
研究成果の概要

バイオ燃料の活用やエコモビリティの実現に向けては,小型エネルギー変換機器の高効率化と環境性能の両立は必須条件である。本研究では,①天然ガス,バイオガス,石炭ガス等を燃料とする小型発電用ガスタービン,②バイオガスと液体燃料の両方を燃料とするデュアルフューエル自動車用レシプロエンジン,③ジェット燃料やバイオ燃料を燃料とする小型ターボジェットエンジンを対象に,高効率化と環境性能の両立実現の障壁となっている①燃焼振動対策,②計算負荷の軽いリアルタイム制御アルゴリズム,③ノズルから放出される騒音低減デバイス開発について,化学反応を絡めた新しい視点から各機関に内在する動的問題の解決策を提案した。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (32件) (うち国際学会 12件)

  • [雑誌論文] 音響的境界条件を考慮した燃焼振動発振周波数の検討2018

    • 著者名/発表者名
      上道 茜, 金築 一平, 金子 成彦
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 84 号: 861 ページ: 17-00514-17-00514

    • DOI

      10.1299/transjsme.17-00514

    • NAID

      130006744350

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 天然ガス利用デュアルフューエルエンジンにおける軽油多段噴射の燃焼特性2018

    • 著者名/発表者名
      酒向 優太朗, 山﨑 由大, 上道 茜, 金子 成彦
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 84 号: 859 ページ: 17-00381-17-00381

    • DOI

      10.1299/transjsme.17-00381

    • NAID

      130006549644

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Diesel Combustion Model for On-board Application2015

    • 著者名/発表者名
      1. Kazuma YASUDA, Yudai YAMASAKI, Shigehiko KANEKO, Yusuke NAKAMURA, Norimasa IIDA, Ryo HASEGAWA
    • 雑誌名

      International Journal of Engine Research

      巻: 6 号: 7 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1177/1468087415611331

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Combustion oscillation characteristics of hydrogen-rich fuel2017

    • 著者名/発表者名
      Akane Uemichi, Ippei Kanetsuki and Shigehiko Kaneko
    • 学会等名
      FSSIC2017
    • 発表場所
      日本大学(東京都千代田区)
    • 年月日
      2017-08-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] NOx Prediction Model for Diesel Engine Control2017

    • 著者名/発表者名
      Motoki Takahashi, Masato Miura, Ryosuke Ikemura, Yudai Yamasaki, Akane Uemichi and Shigehiko Kaneko
    • 学会等名
      COMODIA2017
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2017-07-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Combustion Oscillation in Gas Turbine Combustor for Fuel Mixture of Hydrogen and Natural Gas2017

    • 著者名/発表者名
      Akane Uemichi, Ippei Kanetsuki, Shigehiko Kaneko
    • 学会等名
      ASME-PVP2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Combustion oscillation characteristics of hydrogen-rich fuel2017

    • 著者名/発表者名
      Akane Uemichi, Ippei Kanetsuki, Shigehiko Kaneko
    • 学会等名
      FSSIC2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] NOx prediction model for diesel engine control2017

    • 著者名/発表者名
      Motoki Takahashi, Ikemura, Miura, Akane Uemichi, Yudai Yamasaki, Shigehiko Kaneko
    • 学会等名
      COMODIA2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 音響境界条件を考慮した燃焼振動発振周波数の検討2017

    • 著者名/発表者名
      上道 茜、金築 一平、金子成彦
    • 学会等名
      日本機械学会D&D2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 天然ガス利用デュアルフューエルエンジンにおける軽油多段噴射の燃焼特性2017

    • 著者名/発表者名
      酒向優太朗、山崎由大、上道茜、金子成彦
    • 学会等名
      日本機械学会第22回動力・エネルギー技術シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] メタンを燃料とする過濃SI運転時の燃焼および排気特性2017

    • 著者名/発表者名
      柿木将、三好正城、山崎由大、上道茜、金子成彦
    • 学会等名
      日本機械学会第22回動力・エネルギー技術シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ロケット燃焼器における高圧メタン酸素燃焼場の解析2017

    • 著者名/発表者名
      寺島洋史,大門優,根岸秀世
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ロケット噴射器リセス長さと燃焼流れ場・性能との関係について2017

    • 著者名/発表者名
      寺島洋史,大門優
    • 学会等名
      第31回数値流体力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高圧メタン酸素ロケット噴射器近傍の非定常燃焼流れ場構造:詳細反応機構を用いたCFD解析2016

    • 著者名/発表者名
      寺島洋史,大門優
    • 学会等名
      日本機械学会熱工学コンファレンス2016
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県松山市)
    • 年月日
      2016-10-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 水素を大量に含む燃料の燃焼振動現象2016

    • 著者名/発表者名
      金築一平,上道茜,金子成彦
    • 学会等名
      日本機械学会2016年度年次大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Combustion instability under hydrogen-rich condition2016

    • 著者名/発表者名
      Ippei Kanetsuki, Akane Uemichi and Shigehiko Kaneko
    • 学会等名
      36th Int. Symp. Combust.
    • 発表場所
      ソウル(韓国)
    • 年月日
      2016-07-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Generations of unstable combustion in a non-premixed GCH4/GOX rocket injector2016

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Terashima and Yuu Daimon
    • 学会等名
      52nd AIAA/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference
    • 発表場所
      ソルトレークシティ(アメリカ)
    • 年月日
      2016-07-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a prediction method for combustion oscillation2016

    • 著者名/発表者名
      Akane Uemichi, Ippei Kanetsuki and Shigehiko Kaneko
    • 学会等名
      11st Int. Conf. Flow-induced vibration and noise
    • 発表場所
      ハーグ(オランダ)
    • 年月日
      2016-07-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] メタン酸素同軸噴射器における拡散火炎燃焼場の不安定化メカニズム2015

    • 著者名/発表者名
      寺島洋史,大門優
    • 学会等名
      第29回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学筑紫野キャンパス(福岡県春日市)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Proposal of a Criterion for Combustion Oscillation Considering Fuel Flexibility2015

    • 著者名/発表者名
      Akane Uemichi, Riku Machida and Shigehiko Kaneko
    • 学会等名
      International Gas Turbine Congress 2015
    • 発表場所
      虎の門ヒルズ(東京都港区)
    • 年月日
      2015-11-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] バイオマス由来ガスの圧縮自己着火燃焼におけるオゾン添加時の化学反応メカニズム2015

    • 著者名/発表者名
      池村亮祐,宮内健太,山崎由大,金子成彦
    • 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
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Generations of unstable combustion in a non-premixed GCH4/GOX rocket injector2015

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Terashima and Yuu Daimon
    • 学会等名
      AIAA Propulsion and Energy 2016
    • 発表場所
      ソルトレークシティ(アメリカ)
    • 年月日
      2015-07-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characteristics of combustion oscillation observed in a micro gas turbine combustor fuelled by biomass gas2015

    • 著者名/発表者名
      Shigehiko Kaneko, Riku Machida, Akane Uemichi, Hosung Hwang, Takuya Ohno and Ryohei Kitamura
    • 学会等名
      3rd Symposium on Fluid-Structure-Sound Interactions and Control
    • 発表場所
      パース(オーストラリア)
    • 年月日
      2015-07-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] バイオマス由来ガスを利用したエンジンへのオゾン添加の影響2015

    • 著者名/発表者名
      池村亮祐,山崎由大,金子成彦
    • 学会等名
      日本機械学会第20回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-06-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Proposal of an Evaluate Formula for Combustion Oscillation Considered an Effect of Laminar Flame Speed2015

    • 著者名/発表者名
      Akane Uemichi, Riku Machida and Shigehiko Kaneko
    • 学会等名
      The 4th Korea-Japan Dynamics Symposium
    • 発表場所
      釜山市(韓国)
    • 年月日
      2015-05-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 反応性流体解析における化学反応方程式の堅牢・高速な時間積分法2014

    • 著者名/発表者名
      森井雄飛,寺島洋史,越光男,清水太郎,嶋英志
    • 学会等名
      第28回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2014-12-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 音響入力によるジェット騒音低減の試み2014

    • 著者名/発表者名
      沢田恭平、榎本俊治、生沼秀司、長井健一郎、石井達哉、金子成彦
    • 学会等名
      第34回流力騒音シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学工学部12号館JAXA大会議室(東京都文京区)
    • 年月日
      2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] デュアルフューエルエンジンにおけるバイオマス熱分解ガスの燃焼特性2014

    • 著者名/発表者名
      宮内健太,藤原直人,山崎由大,金子成彦
    • 学会等名
      第52回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2014-12-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Prediction of Ignition and Combustion Development in an HCCI Engine Fueled by Syngas2014

    • 著者名/発表者名
      Yudai Yamasaki, Shigehiko Kaneko
    • 学会等名
      SAE-SETC2014
    • 発表場所
      Pisa(Italy)
    • 年月日
      2014-11-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 反応と流体の一体化:高効率反応流体解析法の提案2014

    • 著者名/発表者名
      寺島洋史
    • 学会等名
      学術講演会「VCADシステムの展開」
    • 発表場所
      京都大学(京都府京都市)
    • 年月日
      2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 模型エンジンを利用したマイクロジェットデバイスの騒音低減性能評価に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      福本 將太,大宮 修一郎,和田 恵,生沼 秀司,長井 健一郎,石井 達哉,金子 成彦
    • 学会等名
      第42回日本ガスタービン学会定期講演会
    • 発表場所
      熊本市国際交流会館(熊本県熊本市)
    • 年月日
      2014-10-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A study on introduction of gas engine to micro-grid with genetic algorithm2014

    • 著者名/発表者名
      Yugo Yamaguchi, Riku Machida, Shigehiko Kaneko, Yudai Yamasaki
    • 学会等名
      MoViC 2014
    • 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
      2014-08-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 大規模詳細反応機構の適用を可能とする高効率反応性流体解析手法の提案2014

    • 著者名/発表者名
      寺島洋史,森井雄飛,越光男
    • 学会等名
      第46回流体力学講演会/第32回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム
    • 発表場所
      弘前文化センター(青森県弘前市)
    • 年月日
      2014-07-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] バイオマス熱分解ガスを利用したDual Fuelエンジン2014

    • 著者名/発表者名
      宮内健太,藤原直人,山崎由大,金子成彦
    • 学会等名
      第19回動力エネルギー技術シンポジウム
    • 発表場所
      アオッサ(福井県福井市)
    • 年月日
      2014-06-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 自然エネルギー出力変動抑制のための分散型電源導入法の研究2014

    • 著者名/発表者名
      山口裕吾,町田陸,金子成彦,山﨑由大
    • 学会等名
      第19回動力エネルギー技術シンポジウム
    • 発表場所
      アオッサ(福井県福井市)
    • 年月日
      2014-06-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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