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本研究は再生可能バイオマス由来のアルコールを燃料とする定置型/移動型転用可能な汎用高効率アルコールディーゼルの実現を目指している。そのキー技術となるアルコール噴霧の着火･燃焼制御技術を確立すべく、アルコール噴霧の自着火支配要因に関するデータベース構築が本研究の目的である。
実験にはエタノール（E）とジエチルエーテル（D）の混合燃料を用い、ED混合割合を変化させることで燃料物性（自着火主要因子は理論空燃比と蒸発潜熱）が着火遅れに及ぼす影響を調べ、燃料毎のデータベース構築を目指している。H27年度は各燃料の着火遅れに対する周囲ガス酸素濃度依存性の定量評価を行い、着火遅れに関する3Dマップ（縦軸に着火遅れ、2つの横軸に周囲ガス圧力と酸素濃度をとった3次元グラフ）の作成を行った。これによって着火遅れの等値面が得られ、周囲ガスの高圧化が自着火性改善に寄与するために必要とされる周囲ガス酸素濃度条件についても燃料毎の傾向を明確に把握できるようになった。周囲ガスが高圧であるほど着火遅れの周囲ガス酸素濃度依存性は小さくなるものの、空間的な着火位置は周囲ガス酸素濃度が高くなり30％を超えると噴霧上流側へと移行し、拡散燃焼主体の輝炎を伴う燃焼形態へ変化することを明らかにした。
更に軽油とエタノールを対象に噴霧混合気形成過程および自着火現象までの数値解析を行い、噴霧内部の空間的濃度･温度分布ならびにそれらの時間履歴を明らかにし、アルコール燃料の自着火に必要な周囲ガス条件について調べた。これまでの空間平均値論から得ていたアルコール燃料の自着火性の悪さに関する理由を噴霧内部構造の解明によって理論的に裏付けることができたとともに、実験結果との比較から数値計算精度の妥当性についても検証することができた。
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