| 研究概要 |
高温高圧雰囲気に噴射した多成分燃料噴霧内の蒸気・液滴濃度分布を分離・定量的に計測できる技術を開発し、その技術をディーゼル、ガソリンなど多成分燃焼噴霧に適用することにより、噴霧内沸点の異なる成分の蒸発特性および噴霧の混合気形成機構を明らかにすることを目的とする。具体的に多成分燃料内沸点の異なる成分を代替する単成分試験燃料を選定し、実際燃料の蒸留特性を模擬できるように、多数の単成分試験燃料を適切な割合で混合することにより、多成分模擬燃料を作る。その紫外光に吸収を示す成分を沸点の異なるものに一つずつ入れ替え、二波長レーザ吸収散乱画像解析法(LAS法)を適用することにより、噴霧内に各成分の蒸気・液滴濃度分布を測定した。
本年度は前年度中に立てた二波長レーザ吸収散乱法の光学系を用いて噴霧撮影実験を行い,測定誤差を見積り,計測精度を検討した。具体的に下記の結果を得られた。
噴射開始後の時間を大きくとり噴霧内の液相燃料が完全に蒸発した状態で求めた噴霧内の全蒸気質量と噴射量を比較することにより、LAS法の解析精度力汁分であることを確認した。定容容器内の温度・圧力、燃料の噴射圧力などのパラメータを変化させ、自由噴霧および平板に垂直衝突する多成分試験燃料噴霧の二波長画像を撮り、その画像の解析により噴霧内の液相・蒸気相の濃度分布特性を明らかにした。また、それらの噴霧の空気導入率を調べることによって混合気形成特性を把握した。
以上の結果をもとに、多成分燃料噴霧内の液相・蒸気相濃度分布特性と雰囲気の温度・圧力、燃料噴射条件などとの相関をつけ、その噴霧内の混合気形成機構を明らかにした。また、既に得られた過去の単成分ガソリン噴霧およびディーゼル噴霧内の混合気形成過程についてのデータと比較し、多成分燃料噴霧内の混合気形成特性、蒸発特性に関するデータベースを構築した。
研究結果をまとめ、SAE(米国自動車技術会)学術会議において発表し、Combustion and Flame誌に投稿した。
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