GPUクラウドによるHCCIンジン内乱流燃焼のDNS

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22860021
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 熱工学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 福島 直哉 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 特任助教 (80585240)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: 乱流燃焼 / 直接数値計算 / HCCIエンジン / GPUクラウド / 超並列計算 / 予混合火炎 / エネルギー効率化 / 環境技術

研究概要

環境・エネルギー問題の解決策の一つとして,高効率・低環境負荷燃焼法である圧縮自着火乱流燃焼(HCCI燃焼)が近年注目されている。本研究では,乱流燃焼の直接数値計算(DMS)のGPUクラウドに最適化したプログラムを開発するとともに,移動境界壁を有する実用燃焼器へ適用可能な計算スキームを構築し, HCCIエンジン内の不均一燃料濃度及び不均一温度分布を有する自着火・火炎伝播機構のDNSを行い,乱流燃焼機構や壁面と火炎の干渉機構を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] DNS on Autoignition and Flame Propagation of Methane-Air Mixture under High Pressure Condition (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Katayama, N. Fukushima, M. Shimura, M. Tanahashi and T. Miyauchi
  • 雑誌名: Proceedings of 8th KSME-JSME Thermal and Fluids Engineering Conference 巻: 2
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNS Investigation of Autoigniton and Flame Propagation of Methane-Air Mixtures (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Katayama, N. Fukushima, M. Shimura, M. Tanahashi, T. Miyauchi
  • 雑誌名: Proceedings of 4th International Forum on Multidisciplinary Education and Research Center for Energy Science 巻: 2
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNS on Auto ignition and Flame Propagation of Methane-Air Mixtures at High Pressure (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Katayama, N. Fukushima, M. Shimura, M. Tanahashi and T. Miyauchi
  • 雑誌名: Proceedings of 11th International Symposium on Advanced Fluid Informationand Transdisciplinary Fluid Integration ページ: 16-17
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高圧条件下におけるメタン・空気予混合気の自着火の直接数値計算 (2011)
  • 著者名/発表者名: 片山牧人, 福島直哉, 志村祐康, 店橋護, 宮内敏雄
  • 雑誌名: 熱工学コンファレンス2011講演論文集 ページ: 137-138
• [雑誌論文] DNS on Auto ignition and Flame Propagation of Inhomogeneous Methane. Air Mixtures in a Closed Vessel (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Katayama, N. Fukushima, M. Shimura, M. Tanahashi and T Miyauchi
  • 雑誌名: Proceedings of 8th ASME-JSME Thermal Engineering Joint Conference, pn. AJTEC2011-44476 巻: 9 ページ: 2011-44476
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNS of Auto ignition and Flame Propagation in a Closed Vessel (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Katayama, M. Shimura, N. Fukushima, M. Tanahashi and T. Miyauchi
  • 雑誌名: Proceedings of 3rd International Forum on Multidisciplinary Education and Research Center for Energy Science ページ: 75-76
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct Numerical Simulation of HCCI Combustion (2010)
  • 著者名/発表者名: I. Yoshikawa, M. Katayama, N. Fukushima, M. Shimura, M. Tanahashi and T. Miyauchi
  • 雑誌名: Proceedings of International Symposium : Technology and Policy for Low Carbon Society 巻: 30
• [雑誌論文] 閉空間内におけるメタン・空気予混合気の自着火及び火炎伝播の直接数値計算 (2010)
  • 著者名/発表者名: 片山牧人, 福島直哉, 志村祐康, 店橋護, 宮内敏雄
  • 雑誌名: 第48回燃焼シンポジウム講演論文集 ページ: 258-259
• [雑誌論文] DNS Investigation on Auto ignition and Flame Propagation in HCCI Combustion
  • 著者名/発表者名: H. Fukumoto, T. Seo, M. Shimura, N. Fukushima, M. Tanahashi and T. Miyauchi
  • 雑誌名: Journal of Fluid Science and Engineering 巻: Vol.6 ページ: 45-55
  • 査読あり
• [学会発表] DNS on Autoignition and Flame Propagation of Methane-Air Mixture under High Pressure Condition (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Katayama, N. Fukushima, M. Shimura, M. Tanahashi and T. Miyauchi
  • 学会等名: 8th KSME-JSME Thermal and Fluids Engineering Conference
  • 発表場所: Incheon, Korea
  • 年月日: 20120318-21
• [学会発表] DNS Investigation of Autoigniton and Flame Propagation of Methane-Air Mixtures (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Katayama, N. Fukushima, M. Shimura, M. Tanahashi, T. Miyauchi
  • 学会等名: 4th International Forum on Multidisciplinary Education and Research Center for Energy Science
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 20111217-21
• [学会発表] 高圧条件下におけるメタン・空気予混合気の自着火の直接数値計算 (2011)
  • 著者名/発表者名: 片山牧人,福島直哉,志村祐康,店橋護,宮内敏雄
  • 学会等名: 熱工学コンファレンス2011
  • 発表場所: 静岡県浜松市
  • 年月日: 20111029-30
• [学会発表] DNS on Autoignition and Flame Propagation of Inhomogeneous Methane. Air Mixtures in a Closed Vessel (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Katayama, N. Fukushima, M. Shimura, M. Tanahashi and T Miyauchi
  • 学会等名: 8th ASME-JSME Thermal Engineering Joint Conference
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 20110313-17
• [学会発表] DNS on Autoignition and Flame Propagation of Methane-Air Mixtures at High Pressure (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Katayama, N. Fukushima, M. Shimura, M. Tanahashi and T. Miyauchi
  • 学会等名: 11th International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 2011-09-11
• [学会発表] DNS of Autoignition and Flame Propagation in a Closed Vessel (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Katayama, M. Shimura, N. Fukushima, M. Tanahashi and T. Miyauchi
  • 学会等名: 3rd International Forum on Multidisciplinary Education and Research Center for Energy Science
  • 発表場所: Ishigaki, Japan
  • 年月日: 20101209-14
• [学会発表] 閉空間内におけるメタン・空気予混合気の自着火及び火炎伝播の直接数値計算 (2010)
  • 著者名/発表者名: 片山牧人,福島直哉,志村祐康,店橋護,宮内敏雄
  • 学会等名: 第48回燃焼シンポジウム
  • 発表場所: 福岡県福岡市
  • 年月日: 20101201-03
• [学会発表] Direct Numerical Simulation of HCCI Combustion (2010)
  • 著者名/発表者名: I. Yoshikawa, M. Katayama, N. Fukushima, M. Shimura, M. Tanahashi and T. Miyauchi
  • 学会等名: International Symposium : Technology and Policy for Low Carbon Society
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 20101108-10
• [備考]
  • URL: http://www.navier.mes.titech.ac.jp/start-up/index.html