多孔体内における液体燃料の連続/間歇燃焼と内燃機関技術の革新

1996 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 06508002
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 試験
• 研究分野: エネルギー学一般・原子力学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 越後 亮三 東京工業大学, 工学部, 教授 (70037737)
• 研究分担者: 竹田 敏和 (株)いすヾ中央研究所, 材料研究部, 主席研究員 ; 上宇都 幸一 大分大学, 工学部, 教授 (20038029) ; 多田 茂 東京工業大学, 工学部, 助手 (70251650) ; 小林 健一 東京工業大学, 工学部, 助手 (10242273) ; 吉田 英生 東京工業大学, 工学部, 助教授 (50166964) ; TAKANAMI Katsuji Isuzu Advanced Eng.Center., , Exec.Dirct.
• 研究期間 (年度): 1994 – 1996
• キーワード: 多孔体 / 凝縮・蒸発過程 / 予混合気燃焼 / 希薄可燃限界 / 往復流動

研究概要

多孔体内における液体燃料の燃焼現象は液適の蒸発過程を含む点において気相燃焼と対称をなしていることに着目し,初年度は多孔構造体内における凝縮・蒸発過程を詳細に理解するための理論解析と関連する基礎的な実験を実施し,成果については既に公表した.一方燃焼に関しては多孔体内における往復流動系を対象に理論解析を進め,予混合気燃焼の場合についての結果を得た.その中で可燃混合気の希薄限界とともに投入エネルギーの下限界値等を明らかにした.また予混合気の場合に火炎位置を制御するための条件を探るとともに燃焼の非定常特性についても詳細に検討し,国際シンポジウムで発表した.液適の蒸発過程に関するモデル化についても現実の蒸発過程を反映させるため解析を進め,国際学術誌に掲載される予定である.
また多孔体内における往復流動系の制御性の高い実験装置を試作し,電磁弁切り替えのタイミングの設定,点火方法等に関しても自動化し,混合気の可燃限界の大幅な拡張と極めて低負荷自立燃焼に成功した.
大分大学においては充填層内に2重円環出口より流入した燃料(中心部)と空気(環状部)の拡散燃焼の実験的研究を世界で初めて行い,反応帯位置の流れ方向の分布等の火炎構造,火炎長等燃焼の基本特性について多くの知見を得ると共に理論解析を行い,国際学術誌に投稿した.

研究成果

• [文献書誌] Echigo,R.,Yoshida,H.and Yun,J.H.: "Transient Heat and Mass Transfer with Condensable Vapor in Porous Media." Proc.10th International Heat Transfer Conference,Brighton,U.K.5. 231〜236 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Hoffmann,J.G.,Echigo,R.,Yoshida,H.and Tada,S.: "Analytical Study on Flammable Limits of Reciprocating Superadiabatic Combustion in Porous Media" Transport Phenomena in Combustion. 2. 1430〜1440 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 上宇都幸一,小川哲矢,宮本伸治,斎藤晋一: "多孔体内拡散燃焼に関する研究(第1報 Burke-Schumanモデルによる解析)" 第34回燃焼シンポジウム講演論文集. 5〜7 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Hoffmann,J.G.,Echigo,R.,Tada,S.and Yoshida,H.: "Analytical Study on Flame Stabilization in Reciprocating Combustion in Porous Media with High Thermal Conductivity" Proc.26th Int.Sympo.on Combustion. (印刷中). (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Hoffmann,J.G.,Echigo,R.,Yoshida,H.and Tada,S.: "Experimental Study on Combustion in Porous Media with a Reciprocating Flow System" Combustion and Flame. (発表予定). (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Martynenko,V.V.,Echigo,R.and Yoshida,H.: "Mathematical Model of Self-sustaining Combustion in Inert Porous Medium with Phase Change under Complex Heat Transfer" Int.J.Heat and Mass Transfer. (発表予定). (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Echigo, R., Yoshida, H.and Yun, J.H.: "Transient Heat and Mass Transfer with Condensable Vapor in Porous Media" vol.5. 231-236 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hoffmann, J.G., Echigo, R., Yoshida, H.and Tada, S.: "Analytical Study on Flammable Limits of Reciprocating Superadiabatic Combustion in Porous Media" Transport Phenomena in Combustion. vol.2. 1430-1440 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hoffmann, J.G., Echigo, R., Tada, S.and Yoshida, H.: "Analytical Study on Flame Stabilization in Reciprocating Combustion in Porous Media with High Thermal Conductivity" Proc.26^<th>Int.Sympo.on Combustion. (in printing). (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hoffmann, J.G., Echigo, R., Yoshida, H.and Tada, S.: "Experimental Study on Combustion in Porous Media with a Reciprocating Flow System" Combustion and Flame. (to be published). (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Martynenko, V.V., Echigo, R.and Yoshida, H.: "Mathematical Model of Self-sustaining Combustion in Inert Porous Medium with Phase Change under Complex Heat Transfer" Int.J.Heat and Mass Transfer. (to be published). (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Martynenko, V.V., Echigo, R.and Yoshida, H.: "Mathematical Model of Self-sustaining Combustion in Inert Porous Medium with Phase Change under Complex Heat Transfer" Int.J.Heat and Mass Transfer. (to be published). (1997)roc.10^<th>International Heat Transfer Conference, Brighton, U.K.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より