燃焼の制御に関する基礎研究

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各研究項目毎の本年度の研究実績を以下に記す。1.定常噴流拡散火炎にパルス状の空気プラズマジェットを照射した際の、火炎中の微粒子の挙動を検討した。その結果、ジェット照射部のすすが急減すること、またすすの減少とプラズマジェットにより注入・生成されたOHラジカルの間に大きな相関があることが分かった。(染谷)2.2次元衝突噴流の高精度計算を行い、過渡的噴流では先端部で生成される一対の大きな渦の挙動が混合過程に大きな影響を及ぼすことを明らかにした。またκーεモデルにより2次元燃焼器モデル内流動を解析し、空気流入路形状が乱れと濃度分布に及ぼす影響を求めた。(嶋本)3.乱流拡散燃焼における壁面近傍の反応温度境界層を消炎及び熱伝達の観点から一次元モデルで解析し、またレーザシュリーレン法によって実験解析した。その結果、壁が高温になるほど熱流束が高くなる場合と低くなる場合があることを見出し、その条件を明らかにした。(西脇)4.急速圧縮装置により高温高圧中の非定常噴霧の着火遅れと熱分解過程を調べた。その結果、着火遅れ期間内でも温度が800Kを越えると不飽和低級炭化水素が高濃度で生成されて着火遅れが短くなり、また熱分解成分は予混合燃焼期の初期に殆ど消費されることが分かった。(三輪)5.過濃な均一予混合気の圧縮着火燃焼を実現し、熱発生過程で微粒子が急激に生成されることを明らかした。また、微粒子は直鎖系燃料のベンゼンの添加により急激に生成されること、軽油では高沸点成分からの可溶性有機成分の生成割合が大きいことなどを確認した。(大聖)6.急速圧縮装置により実現した高温高圧下の噴霧火炎を対象として、二色法による火炎温度測定、透過光減衰法による火炎中に生じる微粒子の可視化測定を行い、雰囲気の組成(酸素濃度、炭酸ガス濃度)が燃焼及び微粒子生成過程に及ぼす影響について明らかにした。(飯田)