2003 Fiscal Year Annual Research Report
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14350100
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
畔津 昭彦 東海大学, 工学部, 教授 (80184175)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
手崎 衆 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (50236965)
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| Keywords | 希薄予混合燃焼 / 高温予熱 / 保炎限界 / 保炎 / 低温酸化反応 / アルキルラジカル / 排気分析 |
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| Research Abstract |
本研究で提案する燃焼方式を実現するために,現象把握・燃焼機構の検討を目的とした「高温予混合気の燃焼機構」と,詳細な反応機構の検討を目的とした「高温予混合気の反応機構」の二つの分担課題に分けて検討を進めた.
「高温予混合気の燃焼機構」
実験用可視化燃焼器を改良し,1000Kまで予混合気の余熱を可能にすると共に,HC検出装置の導入により,保炎限界の検出を高感度化して,希薄予混合気の高温予熱燃焼実験を進めた.その結果,保炎限界時の当量比が高温予熱により大幅に低下し,メタン,ブタン共に0.4程度になることを再確認した.またNOxはほとんど検出されず,十分に低温での燃焼が実現できていることを確認した.
ブタンを燃料とした実験では,冷炎(低温酸化反応)が予熱器内部または出口で生じる温度範囲まで予熱し,燃焼実験を行ったが,低温酸化反応の発生(火炎色の変化)や,保炎限界の変化等は見られなかった.高温場での滞留時間の影響も考えられ,次年度の課題である.
「高温予混合気の反応機構」
1)14年度に完成した分光装置により,アルキル+O_2反応で生じるHO_2の計測を行った.アルキルラジカルとしてエチルC_2H_5と,メチルエーテル(DME)から生成するメトキシメチルCH_3OCH_2とを選び,両者を比較した.いずれからもHO_2の生成が認められ,その収率は,エチルでは550-650Kで上昇し100%に達するが,メトキシメチルでは500-600Kで立ち上がるが最高収率は60%であった.後者の方が過酸化ラジカルの異性化の障壁が低く,またOHを生じる反応経路が高温でも有利であると解釈できる.
2)圧縮自着火における冷炎後の排気分析手法を,DMEにメタノールを添加した系に拡張した.メタノールがOHを消費する効果と,生成するアルデヒドの同様の効果が重畳することで,連鎖停止条件が定まることを確認した.
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Research Products
(3 results)
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[Publications] H.Yamada: "Chain Termination Mechanism at Cool Flame Stage in Compression Ignition of DME and Straight Chain Alkanes"Proc. 19th International Conf. Dynamic Explosion and Reactive Systems (ICDERS). (CD-ROM)Paper No.161. 1-4 (2003)
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[Publications] Yamada, H.: "Simplified Oxidation Mechanism of DME Applicable for Compression Ignition"SAE paper 2003-01-1819. (2003)
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[Publications] 阪梨英樹: "LIFによるDME-空気予混合圧縮自着火機関内HCHO濃度評価"日本機械学会論文集(B編). 70・690. 503-510 (2004)
