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2023 年度 実施状況報告書

脱炭素に向けた渦糸ソリトンによる高速火炎伝播機構の水素・アンモニア燃焼場への応用

研究課題

研究課題/領域番号 23K03687
研究機関山形大学

研究代表者

篠田 昌久  山形大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (80292241)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2027-03-31
キーワード渦糸ソリトン / 火炎伝播 / 脱炭素 / 水素 / アンモニア / 数値シミュレーション / 近似理論式
研究実績の概要

本研究の目的は,研究代表者らによる「渦糸ソリトンによる高速火炎伝播機構」というオリジナルな成果を,次世代の脱炭素燃料である「水素・アンモニア」の燃焼安定化などに応用する可能性を探ることである.当初の計画では,前半2年間は「水素」,後半2年間は「アンモニア」を用いる予定であったが,その計画通り,実際に1年目の本年度においては,「水素」などを用いた.また当初の計画では,数値流体力学(CFD)的手法により,渦の制御による火炎伝播の制御,燃焼場の安定化などについて検討する予定であったが,数値流体力学(CFD)的手法と理論的手法の両方を用いる方が有効と考えられたため,実際に1年目の本年度においては,そのような手法により,まずは渦に沿った火炎伝播速度を見積るための新たな近似理論式を確立し,続いてそれを用いて,渦の制御による火炎伝播の制御,燃焼場の安定化などについて検討した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

「水素」などを用いて,渦に沿った火炎伝播速度を見積るための新たな近似理論式を確立し,続いてそれを用いて,渦の制御による火炎伝播の制御、燃焼場の安定化などについて検討できている.

今後の研究の推進方策

当初の計画では,数値流体力学(CFD)的手法により,渦の制御による火炎伝播の制御,燃焼場の安定化などについて検討する予定であったが,数値流体力学(CFD)的手法と理論的手法の両方を用いる方が有効と考えられたため,実際に1年目の本年度においては,そのような手法により,まずは渦に沿った火炎伝播速度を見積るための新たな近似理論式を確立し,続いてそれを用いて,渦の制御による火炎伝播の制御,燃焼場の安定化などについて検討した.よって今後の2年目においても変更後の計画に沿って進める予定である.

次年度使用額が生じた理由

当初の計画より,変更後の計画においては,数値流体力学(CFD)的手法に依存する割合がいくらか減少したため,ワークステーションなどの物品費がいくらか残り,次年度使用額が生じた.次年度の物品費や旅費などと合わせて使用する予定である.

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2023

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] ボルテックス・バースティングにおけるラセン状の渦線の検討2023

    • 著者名/発表者名
      金澤樹,菅谷佳宏,川田晃平,篠田昌久
    • 学会等名
      日本機械学会2023年度年次大会
  • [学会発表] メタン燃料と水素燃料を用いたボルテックス・バースティングのシミュレーションと近似理論式2023

    • 著者名/発表者名
      菅谷佳宏,川田晃平,松原立洋,篠田昌久
    • 学会等名
      第61回燃焼シンポジウム

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公開日: 2024-12-25  

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