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2008 年度 実績報告書

レーザーマイクロプローブによる高速噴霧微粒化過程の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19560176
研究機関長崎大学

研究代表者

植木 弘信  長崎大学, 工学部, 教授 (30160154)

キーワード液体微粒化 / レーザー2焦点流速計 / 燃料噴霧 / 液滴分裂モデル / ウエーバー数 / 液滴速度 / 液滴サイズ / 相対速度
研究概要

1.液滴の追いつきの評価:数値解析コード:KIVA-3Vを用いて液滴分裂の数値解析を行い、大きい液滴による追い付きの生起確率は小さい液滴による追い付きの生起確率より高いこと、また、生起確率は液滴分裂よって変化することを確認した。次に、レーザーマイクロプローブ(Laser 2-Focus; L2F)を用いて噴射ノズルから15mmおよび25mmだけ離れた噴霧中心における液滴の速度・サイズを計測し、解析結果と同様に大きい液滴による追い付きの生起確率は小さい液滴による追い付きの生起確率より高いことを明らかにした。
2.噴孔近傍液滴サイズ分布が液滴分裂に及ぼす影響:KIVA-3Vによる噴霧解析において、噴孔出口における初期条件として単一サイズを設定する場合、あるいはザウタ平均サイズが噴孔径となるχ2分布を設定する場合に比べて、L2Fによる噴孔近傍液滴サイズ計測結果に基づくサイズ分布(自由度を5.5とするχ2分布)を設定する場合は、噴霧コア部液滴のL2Fによる測定結果を良好にシミュレートできることを明らかにした。
3.噴霧内液滴質量分布の評価:噴孔から10mm下流の噴霧軸に直角な断面で液滴の速度・サイズの計測を行い、単位時間に観測される液滴数から液滴質量の空間分布ならびにその時間変化を評価した。L2F測定により見積もられた燃料質量は重量法によってもとめられた質量の83%であり、噴孔近傍の高数密度場における質量分布の評価が可能であることを明らかにした。さらに、液滴の速度ならびに質量流量は噴霧中心部で最大であり噴霧外縁部に向かって減少すること、また、質量流量は噴霧先端近傍で最大になることを明らかにした。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] Measurement of High-Number-Density Droplets in Diesel Spray using Micro-Probe L2F with Mega-Hertz Data Acquisition2008

    • 著者名/発表者名
      植木弘信
    • 雑誌名

      SAE Diesel Fuel Spray Injection and Sprays 2008 SP-2183

      ページ: 79-88

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ディーゼル噴霧コア部液滴の分裂に及ぼす噴射圧の影響-L2Fによるメガヘルツデータレート計測-2008

    • 著者名/発表者名
      植木弘信
    • 雑誌名

      自動車技術会論文集 Vol. 39, No. 5

      ページ: 53-58

    • 査読あり
  • [雑誌論文] マィクロプローブL2Fによるディーセル噴霧コア部における液滴数密度の瞬時計測2008

    • 著者名/発表者名
      坂口大作
    • 雑誌名

      自動車技術会論文集 Vol. 39, No. 6

      ページ: 137-142

    • 査読あり
  • [学会発表] ディーゼル噴霧コア部液滴の追いつき・追い越し特性の評価2009

    • 著者名/発表者名
      築瀬祥隆
    • 学会等名
      日本機械学会九州支部第62回総会講演会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2009-03-18
  • [学会発表] マイクロプローブL2Fによるディーゼル噴霧内質量分布の評価2009

    • 著者名/発表者名
      中島成吾
    • 学会等名
      日本機械学会九州支部第62回総会講演会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2009-03-18
  • [学会発表] ディーゼル噴霧高数密度液滴群における追い付き・追い越しの時間空間特性2008

    • 著者名/発表者名
      坂口大作
    • 学会等名
      第17回微粒化シンポジウム
    • 発表場所
      慶応大学
    • 年月日
      2008-12-19
  • [学会発表] Evaluation of Number Density of Droplets in Dense Region of Diesel Sprays Based on Single Droplet Sensing2008

    • 著者名/発表者名
      坂口大作
    • 学会等名
      12th Annual Conference of ILASS-Asia
    • 発表場所
      慶応大学
    • 年月日
      2008-12-18
  • [学会発表] 燃料噴霧のL2F計測に基づくディーゼル燃焼解析2008

    • 著者名/発表者名
      村上洸貴
    • 学会等名
      第46回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 年月日
      2008-12-04
  • [学会発表] ディーゼル噴霧コア部の液滴の追い付き・追い越し特性2008

    • 著者名/発表者名
      坂口大作
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部・九州支部合同企画岡山講演会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2008-10-22
  • [学会発表] Study of Heterogeneous Structure in Diesel Fuel Spray by Using Micro-Probe L2F2008

    • 著者名/発表者名
      坂口大作
    • 学会等名
      7th JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference
    • 発表場所
      札幌市、北海道立道民活動センター
    • 年月日
      2008-10-15
  • [学会発表] L2F計測およびKIVA解析によるディーゼル噴霧コア部における液滴ウェーバー数の評価2008

    • 著者名/発表者名
      村上洸貴
    • 学会等名
      第78回マリンエンジニアリング学術講演会
    • 発表場所
      ウエルシティ長崎
    • 年月日
      2008-09-19
  • [学会発表] Evaluation of Weber Number of Droplets in Dense Region of Diesel Fuel Spray2008

    • 著者名/発表者名
      植木弘信
    • 学会等名
      Conference on Thermo- and Fluid Dynamic Processes in Diesel Engines
    • 発表場所
      スペィン、バレンシア市、バレンシア工科大学
    • 年月日
      2008-09-10
  • [学会発表] Measurement of Number Density Distribution in Dense Region of Diesel Fuel Spray by Micro-Probe L2F2008

    • 著者名/発表者名
      植木弘信
    • 学会等名
      7th International Conference on Modeling and Diagnostics for Advanced Engine Systems
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2008-07-31
  • [学会発表] Time-resolved Measurement of Droplets in Core Region of Diesel Fuel Sprays by Micro-probe L2F with Mega-hertz Data Acquisition2008

    • 著者名/発表者名
      坂口大作
    • 学会等名
      14th International Symposium on Applications of Laser Techniques to Fluid Mechanics
    • 発表場所
      ポルトガル、リスボン市、グルペンキアン財団
    • 年月日
      2008-07-09

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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