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超高精度燃焼反応モデル実現に向けた可燃性冷媒の特異着火現象の解明

阐明可燃制冷剂的特定点火现象，实现超高精度燃烧反应模型

基本信息

批准号：
20J12398
负责人：
高橋伸太郎
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J12398/
关键词：
燃焼化学反応フッ化炭化水素詳細化学反応機構冷媒

项目摘要

令和3年度、前年度に引き続き、可燃性冷媒の燃焼性解明に向けた研究に取り組んだ。国内外の学会で研究成果を発表、特に可燃性冷媒分子内のフッ素と水素の比が、試料の反応性に及ぼす影響を明らかにし、冷媒の反応性を包括的に評価する指標を示した。複数の冷媒組成の反応性評価からこれまで燃焼性が低いとされてきたフッ素の割合が多い冷媒において、反応性が高くなる傾向を見いだした。この結果は従来の冷媒燃焼性リスク評価の前提を覆すものであった。さらに今年度は、新冷媒として電気自動車への採用が期待されるオレフィン系の冷媒に着目し、研究を行った。反応管実験によって代表的なオレフィン系冷媒である2,3,3,3テトラフルオロプロペンの化学種分布データを取得し、そのデータをもとに新たな燃焼反応モデルを構築した。また、従来のモデルと今回構築したモデルで、2,3,3,3テトラフルオロプロペンの着火遅れ時間に大きな差異があることを発見した。この知見は、2,3,3,3テトラフルオロプロペンが今後、電気自動車等に採用される上で、火災安全の観点から重要な示唆となった。この研究成果は基礎燃焼学分野で最も権威ある国際学術誌Combustion and Flame(IF: 4.570)に投稿準備中である。その他にも令和2年度から、冷媒の燃焼性研究を発展させた、リチウムイオン電池の発火原因解明を図る研究を進めている。特に電解液溶媒の反応性に着目し、溶媒として広く利用されている炭酸エステルの気相反応性を明らかにしつつある。反応管実験で取得した化学種分布データをもとに炭酸エチルメチルの気相反応の燃焼反応モデルを世界に先駆けて構築している。この研究結果については、Combustion and Flameに採択され、筆頭著者として原著論文が公開された。

In 2003 and 2004, the research on flammability and combustion of Freon was conducted. The research results of domestic and foreign societies are presented, including the evaluation of the ratio of fluorine to water in the flammable freon molecule, the reaction of the sample and the influence of fluorine on the reaction. The anti-flammability of the complex freon composition tends to be low and high. The results show that the combustion properties of Freon are different from those of other chemicals. This year, the new freon system is expected to be adopted and studied. The chemical species distribution of the anti-combustion system is obtained by using the anti-combustion system. The difference between the time of fire and the time of fire is large. This information is available in the following languages: 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 18, 19, 10, International Journal of Combustion and Flame(IF: 4.570) Since the end of the 2nd year, research on the combustibility of Freon has been carried out, and research on the cause of fire in Litumo Ionen batteries has been carried out. In particular, the electrolyte solvent is reactive, and the solvent is not used. The chemical species distribution of carbon dioxide and carbon dioxide in the reaction system was obtained. The results of this study are published in the journal Combustion and Flame.

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Study on Effects of F/H Ratios on the Reactivities of CH2F2/C2HF5 Refrigerant Blends using a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile

使用具有受控温度分布的微流反应器研究 F/H 比对 CH2F2/C2HF5 制冷剂混合物反应性的影响

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
S. Takahashi;H. Nakamura;T. Tezuka;K. Maruta
通讯作者：
K. Maruta

Study on oxidation and pyrolysis of carbonate esters using a micro flow reactor with a controlled temperature profile. Part II: Chemical kinetic modeling of ethyl methyl carbonate

DOI：
10.1016/j.combustflame.2021.111878
发表时间：
2021-11
期刊：
Combustion and Flame
影响因子：
4.4
作者：
Shintaro Takahashi;Keisuke Kanayama;Shota Morikura;H. Nakamura;T. Tezuka;K. Maruta
通讯作者：
Shintaro Takahashi;Keisuke Kanayama;Shota Morikura;H. Nakamura;T. Tezuka;K. Maruta

Experiments and Kinetics for Oxidation and Pyrolysis of Ethyl Methyl Carbonate examined by a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile ,

通过具有受控温度曲线的微流反应器检查碳酸乙酯的氧化和热解的实验和动力学，