2017 Fiscal Year Annual Research Report
Research on dynamic design method for achieving both high efficiency and environmental performance of small energy conversion equipment
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26289053
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
金子 成彦 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70143378)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺島 洋史 (石原洋史) 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (20415235)
山崎 由大 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (60376514)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 機械力学 / エネルギー高効率化 / 環境調和型 / 制御工学 / モデル化 / 騒音低減 / 燃焼 / 化学反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、小型分散型エネルギー変換機器におけるエネルギー効率向上と騒音や排ガス等の環境性能向上の両立を狙った研究で、研究対象として、(ア)天然ガス、バイオガス、石炭ガスを燃料とする小型のガスタービン燃焼器、（イ）ガスと液体燃料を燃料とするデュアルフューエル自動車用レシプロエンジン、（ウ）ジェット燃料を燃料とする小型ターボジェットエンジンの3つを例に取り上げて、（ア）については①燃焼振動のメカニズム解明と対策法の提案、（イ）については②計算負荷の軽いリアルタイム制御アルゴリズムの開発、（ウ）については③ターボジェットエンジンのノズルからの放出音の発生機構の解明と低減について研究を行うものである。
①については、H28年度の遅れを挽回することができ、所望の結果を得ることができた。具体的には、音響インピーダンス法を適用して、常温での音響インピーダンスを測定し、この結果に、化学反応を考慮した熱流体解析の結果から得られた温度場の情報を加味することで、燃焼面を境に管内に温度ギャップがある場合の音響インピーダンスを計算によって求めることが可能となった。この結果をもとに燃焼振動の発生振動数の特定に成功した。②についても、大きな進歩が見られ、天然ガスと軽油の組み合わせのデュアルフューエルエンジンにおける軽油多段噴射の燃焼特性を明らかにすることによって制御アルゴリズムが構築できた。最後に、③については、ジェットエンジンノズル周辺にネイルミキサーを装着することによって騒音を低減させるための設計指針を得ることができた。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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