| 研究課題/領域番号 |
26289044
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
丸田 薫 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (50260451)
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| 研究分担者 |
中村 寿 東北大学, 流体科学研究所, 助教 (40444020)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 燃焼 / 詳細化学反応機構 / マイクロリアクタ |
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| 研究実績の概要 |
独自の火炎クロマトグラフ法を基盤技術として，現代の高度な燃焼器の総合性能に多大な影響を及ぼす高級炭化水素燃料の多段酸化反応を段階別に分離して安定化する手法を確立することを目的に研究を進めてきた．
初年度は，従来外部熱源として使用してきた平面水素火炎バーナに加えて，温度ゆらぎによる精度・安定度の限界を超えるため，電気ヒータおよび小さなリング状の火炎による加熱装置の製作を行った．その結果，両者において一定の成果を得ることが出来，かつその特性がはっきりと把握できた．電気ヒータは，それ自体が発する輻射光が原因となり，観察対象となるリアクタ内の微弱火炎のS/N比を悪化させてしまう．これを回避するために黒色石英による遮光ホルダを用いても，微弱火炎の一部は観察困難となる．このため電気ヒータを用いる場合には低温酸化反応の反応帯のみを対象に観察することが必須となった．なおこのことは低温酸化反応段階にのみ着目する手法をある程度確立できたことに相当する．一方，小さなリング状の火炎を用いる手法については，微弱火炎の形成領域における温度勾配を小さく出来ることも確認でき，結果として微弱火炎観察時の空間分解能を向上することが出来ている．また液体炭化水素燃料を使用する場合の混合気生成装置，化学種計測サンプラも作成し，常圧～軽度の昇圧時において化学種濃度分布計測が可能であるとの感触を得るに至っている．段階別反応に基づく簡略化反応機構の構築に関する知見も徐々に蓄積を継続している．
二年度目には予定通り，正ヘプタン，イソオクタンなどの実燃料成分やサロゲート燃料を対象に常圧および昇圧実験へと進める予定である．
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| 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
初年度に予定していた装置開発はいずれも順調に進んだ．二種の加熱方式（電気および小型火炎）を開発した他，液体燃料用の温度調節装置付きの気体混合気作成装置，化学種濃度分布計測のためのサンプラなど，概ね良好に進捗している．
また数値計算についても，小型火炎加熱により形成される，低温度勾配状態での特性把握を終え，二年度目への準備が整った状況にある．
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| 今後の研究の推進方策 |
研究進捗は，当初計画に沿って順当に進捗しており，二年度目の27年度からは実際に，正ヘプタン，イソオクタン等の実燃料成分にあたる燃料やサロゲート燃料を対象に常圧・昇圧における実験，また詳細化学反応機構を用いる数値計算へと進める．簡略化反応機構の構築についての知見蓄積も進んでおり，段階別反応に基づく簡略化機構に向けて特性把握を継続する予定である．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
年度末時期に予定していた人件費・謝金相当分が，該当者の体調不良により減額になったため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
次年度に新たに依頼する人件費に充当する。
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