多成分燃料液滴の破裂燃焼機構の解明

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究の目的は,液体燃料の微粒化促進法として期待できる液滴の破裂燃焼機構の解明を行うことである.多成分から成る液体燃料を用いて燃焼実験を行い,破裂燃焼現象の確率的側面の把握および現象の確率的挙動を記述しうる破裂燃焼モデルの構築を目指した.1.滴燃焼実験 非接触液滴燃焼実験装置を用いて,通常重力場での液滴燃焼実験を行った.燃料には,1999年度に用いた揮発性の大きく異なる二成分の燃料にその中間の揮発性を持つ燃料を混合した三成分燃料を用いた.破裂燃焼現象の確率的特性として,本年は液滴爆発の開始時間および微小爆発発生確率の調査を行った.二成分燃料を用いた場合と低揮発性燃料の一部を中間揮発性燃料で置き換えた三成分燃料を用いた場合とを比較した結果以下のことが明らかになった.(1)三成分燃料を用いた場合の微小爆発の発生頻度は燃焼の後半において二成分燃料を用いた場合より大きい.(2)三成分燃料液滴の微小爆発発生確率が二成分燃料液滴のそれよりも大きくなる燃料混合割合が存在する.2.理論解析 実験結果を参考に,液滴の破裂燃焼モデルの構築を進めた.二成分燃料液滴に対して定式化したモデルを三成分燃料を用いた場合に拡張することを試みた.また,高圧における破裂燃焼についても適用できるよう改良を行った.3.実機を用いた試験 ディーゼルエンジンにおいて二成分燃料を用いた運転の可能性を試みた.ベース燃料の軽油に揮発性の高い燃料として液化石油ガス(LPG)またはディメチルエーテル(DME)を混入し,二成分燃料として用いた.実機における破裂燃焼の有無については現段階では確認できていないが,このような燃料を用いて運転可能であることが分かった.