| 研究課題/領域番号 |
23560216
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| 研究機関 | 群馬大学 |
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研究代表者 |
新井 雅隆 群馬大学, 理工学研究科, 教授 (80112176)
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| 研究分担者 |
古畑 朋彦 群馬大学, 理工学研究科, 准教授 (80261585)
座間 淑夫 群馬大学, 理工学研究科, 助教 (30594113)
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| キーワード | 輸送機器 / 熱工学 / 大気汚染・防止 / エネルギー効率化 / 可視化 / EGRクーラ / 堆積物 / 炭素状微粒子 |
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| 研究概要 |
本研究の目的であるEGRクーラ内部の伝熱面に付着する堆積物の挙動を把握するため，32mm×32mmの矩形1チャンネルの試験用のEGRクーラを作成し，ディーゼル排ガス中のPMを主成分とする堆積挙動および堆積物の離脱挙動を把握した．
1．EGRクーラの上流部は下流部に比べて堆積物の堆積が顕著である．この原因としては排ガスと伝熱面の温度差が大きいだけでなく，伝熱面での流れの境界層が未発達であることが支配因子として重要と思われる．またEGRクーラを通過する排ガスの総量を多くすれば，排ガスの流量に対する堆積物の質量割合は相対的に減少する．
2．冷却水の温度が低く，伝熱面の温度が排ガスの露点温度付近の場合には堆積物の表面が離脱した．さらには伝熱面の温度が排ガスの露点より十分低い場合では堆積自体が抑制された．この挙動は伝熱面上に層状に付着している堆積物の粉体層の内部に凝縮水の層が膜状に形成され，それが堆積物の離脱や堆積層の形成を阻止しているためと推定できた．またこの場合の離脱は堆積層の底部から起き，第4項で述べる表層の離脱とは異なることが，スポット状の離脱痕跡のパターンから明らかになった．EGRクーラに排ガスを7時間連続で流した場合と一時間毎にEGRクーラを常温に冷却しかつ乾燥させた場合を比較すると，乾燥させた場合の方が堆積が進行した．これは乾燥により上述した凝縮水の発生が抑制されたためと思われる．
3．排ガス自体の温度を300℃から200℃に低下させても堆積量には変化が現れなかった．
4．堆積物の層の厚さは長時間の試験の結果400ミクロンから600ミクロンにとどまり，それ以上厚くなることはなかった．これは上述した凝縮水の問題ではなく，堆積物の表層からの堆積物の流れのせん断力による離脱の影響とみられれる．
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