| 研究概要 |
本研究では,各種燃焼機器および動力装置の不均質燃焼過程におけるNOx低減の指針と低減限界を明らかにすることを目的とし,熱および物質の乱流混合,空気性質の作用とその制御,NOx生成に関わる多くの反応過程など物理的・化学的両側面から特化した課題の解決に取り組む.そのため,燃焼プロセスにおける高攪乱および空気性質の作用の解明を目指し,主に以下の研究を実施した.
(1)希薄化過程中のNOx生成・分解過程の解析 詳細反応を考慮したNOx生成の化学動力学計算を行って,過濃燃焼ガスの希薄化過程中の主要反応機構を種々の混合気および燃焼条件において調べ,とくにエンジン内燃焼を対象として希薄化と容積膨張とが同時に起こる場合のNOx生成量の変化から,高速機関では混合時間を長くすることによってNOxを大幅に低減できることを示唆した.
(2)高攪乱燃焼によるNOx低減 強旋回流高攪乱燃焼場におけるガス流動条件,燃料噴射条件によるNOx排出濃度の変化を実験的に調べ,さらに高速混合による局所高温部の回避および既燃ガス再循環がNOx低減の鍵となることを理論的に明らかにした.
(3)空気性質制御によるNOx低減 実用上の観点から水選択排気再循環によるNOx排出濃度の変化を調べ,NOx排出濃度を評価する際には空気性質を考慮する必要があることと,その制御によるNOx低減作用を明らかにした.また,吸気希釈およびEGRによるNOおよび黒煙排出濃度の変化を確率過程論モデルにより予測した結果,N_2およびCO_2で吸気を希釈した際の圧力経過および排出濃度の変化をよく再現できること,コールドEGRは2,500K以上の高温部の温度を低下させてNO濃度を大幅に低減すること,などEGRの効果を解明するための基礎を与えた.
|
