微少重力実験から導かれた新理論に基づく本格的な噴霧燃焼数値シミュレータの開発

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18360404
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 航空宇宙工学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 梅村 章 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60134152)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 噴霧燃焼 / 微粒化理論 / 微小重力実験 / 数値シミュレーション

研究概要

有名な噴霧燃焼シミュレータソフトに米国で開発されたKIVAがある.世界中で利用されているが,保炎に関連する火炎伝播と,噴霧燃焼の前提になる微粒化特性について,自ら正確に予測する能力を備えておらず,シミュレータの威力を大幅に損ねている.本研究では,宇宙環境利用研究プロジェクトの一環として微小重力実験で解明してきた液滴間火炎伝播と乱流微粒化機構の知見を応用し,独創的な構想に基づき本格的な噴霧燃焼数値シミュレータの構築を目指す基礎研究をおこなった.

研究成果

• [雑誌論文] Simulation of liquid jet primary breakup: Dynamics of ligament and droplet formation (2010)
  • 著者名/発表者名: J. Shinjo, A. Umemura
  • 雑誌名: Int. J. Multiphase Flow 36 ページ: 513-532
  • 査読あり
• [雑誌論文] 低速噴射水分裂の微小重力実験から得られた知見(第2報:重力の効果と分断距離の決定機構) (2010)
  • 著者名/発表者名: 梅村章、川那辺翔、小鹿仁史、陳峰、新城淳史
  • 雑誌名: 日本航空宇宙学会論文集 (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 低速噴射水分裂の微小重力実験から得られた知見(第2報:) (2010)
  • 著者名/発表者名: 梅村章、川那辺翔、小鹿仁史、陳峰、新城淳史
  • 雑誌名: 日本航空宇宙学会論文集 58 ページ: 15-23
  • 査読あり
• [雑誌論文] 液糸の短波長分断機構の理論的研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 梅村章
  • 雑誌名: 日本航空宇宙学会論文集 56 ページ: 228-238
  • 査読あり
• [雑誌論文] 噴射液の自己不安定化機構の理論的研究(第4報:ノズル出口での継続的な不安定波生成) (2008)
  • 著者名/発表者名: 梅村章
  • 雑誌名: 日本航空宇宙学会論文集 56 ページ: 433-441
  • 査読あり
• [雑誌論文] 乱流微粒化研究における微小重力実験の意義 (2008)
  • 著者名/発表者名: 梅村章
  • 雑誌名: 日本マイクログラビティ応用学会誌 25 ページ: 50-57
• [雑誌論文] 噴射液の自己不安定化機構の理論的研究(第1報:噴射液の不安定化に関連する表面張力波) (2007)
  • 著者名/発表者名: 梅村章
  • 雑誌名: 日本航空宇宙学会論文集 55 ページ: 216-223
  • 査読あり
• [雑誌論文] 噴射液の自己不安定化機構の理論的研究(第2報:分断フィードバックループ) (2007)
  • 著者名/発表者名: 梅村章
  • 雑誌名: 日本航空宇宙学会論文集 55 ページ: 224-231
  • 査読あり
• [雑誌論文] 噴射液の自己不安定化機構の理論的研究(第3報:短距離分断過程の1次元計算) (2007)
  • 著者名/発表者名: 梅村章
  • 雑誌名: 日本航空宇宙学会論文集 55 ページ: 359-366
  • 査読あり
• [雑誌論文] 液膜端の収縮により発生する表面張力波の特性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 新城淳史, 小川哲, 梅村章
  • 雑誌名: 日本航空宇宙学会論文集 55 ページ: 273-281
  • 査読あり
• [雑誌論文] Premixed swirl combustion modes emerging for a burner tube with converging entranceProceedings of the Combustion Institute (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Owaki, A. Umemura
  • 雑誌名: 31 ページ: 1067-1074
  • 査読あり
• [雑誌論文] Marangoni effect on a droplet approached by a diffusion flame (2006)
  • 著者名/発表者名: A. Umemura, Y. Nagase, T. Ando
  • 雑誌名: Combustion Theory and Modeling 10 ページ: 57-84
  • 査読あり
• [学会発表] Detailed simulation of primary atomization mechanism in Diesel jet spray (Isolated identification of liquid jet tip effects) (2010)
  • 著者名/発表者名: J. Shinjo, A. Umemura
  • 学会等名: 33th International Symposium on Combustion
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2010-08-06
• [学会発表] Capillary Instability of a Cylindrical Liquid Column (2008)
  • 著者名/発表者名: Ali, M, Umemura, A.
  • 学会等名: 2th Asian Congress on Fluid Mechanics, Daejeon
  • 発表場所: Korea
  • 年月日: 2008-08-20
• [学会発表] Liquid ligament disintegration mechanism driven by capillary waves (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Shinjo, S. Matsuyama, Y. Mizobuchi, S. Ogawa, A. Umemura
  • 学会等名: 32nd International Symposium on Combustion
  • 発表場所: Monteal, Canada
  • 年月日: 2008-08-08
• [学会発表] Numerical simulation of circular liquid jet disintegration due to capillary force (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Shinjo, S. Ogawa, A. Umemura
  • 学会等名: sia Pacific Conference on Combustion 2007
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 2007-05-23
• [図書] Chapter 11:Spray Group Combustion, in Handbook of Atomization and Sprays(Ed. N. Ashgriz) (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Umemura
  • 出版者: Springer
• [備考] 宇宙環境利用に関する公募地上研究ニュース、Vol.11, pp.3-4、2009年3月、JSF・JAXA刊
• [備考] 中部経済新聞一面トップ記事、2008年6月16日
• [備考] 平成18年度無重力セミナー「微小重力実験から生まれた新しい微粒化理論」セラトピア土岐、2006年11月27日
• [産業財産権] ガスジェネレータの環状2段燃焼器 (2011)
  • 発明者名: 梅村章・西脇康太
  • 権利者名: 名古屋大学
  • 産業財産権番号: 特許・特願2010-079890
  • 出願年月日: 2011-03-30
• [産業財産権] インフレータブル構造形態計算方法、計算プログラム及び計算プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 (2010)
  • 発明者名: 梅村章、加藤基
  • 権利者名: JST
  • 産業財産権番号: 特許・特許第4359101号
  • 出願年月日: 2010-08-14