权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

石油燃焼システムの最高熱効率を目指す

追求燃油燃烧系统的最高热效率

基本信息

批准号：
07J03358
负责人：
渡部弘達
金额：
$ 1.15万
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：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

最終年度では、まず単一液滴の蒸発実験を行い、液滴全体が微細液滴に分裂するミクロ爆発と液滴の一部が分裂するpuffingの二つの現象を観察した。これらの発生因子を検討し、過熱度が支配因子であることを明らかにした。また、燃料と空気の混合をより促進するためには、二次微粒化発生までの待ち時間を短くする必要がなる。そこで気泡核生成エネルギーを低下させるためにCO_2をエマルジョン燃料に溶かし、その特性について検討した。ガスを溶かして気泡核生成エネルギーを減少させ、二次微粒化発生を促進させることが可能であることを示した。数値シミュレーションに関しては、噴霧燃焼の数値シミュレーションに適合した二次微粒化モデルを提案した。ミクロ爆発は瞬間的な現象であるため、即蒸発を仮定した。puffingは瞬間的な現象ではないため、その特性を表現することのできる数学モデルを提案した。提案した数学モデルはpuffingによる液滴の質量変化が油中水滴の蒸発速度と燃料と水分の質量分率に比例するというものである。本モデルを用いることでエマルジョン燃料滴の蒸発特性を良好に表現することができた。さらに、二次微粒化を考慮したエマルジョン燃料の噴霧燃焼の数値シミュレーションを行った。二次微粒化を考慮しない場合、解析結果は温度分布を過小に評価したが、提案した二次微粒化モデルを使用することで解析結果と実験結果は燃焼器下流部において良好に一致した。本研究を行うことで、二次微粒化特性を向上させ、エマルジョン燃料の効果をさらに高める知見を数多く得ることができた。さらに新規な数学モデルを提案し、今まで数値シミュレーションが適用されていなかった二次微粒化を伴う噴霧燃焼の数値シミュレーション手法を示すことに成功した。

In the final year, the phenomenon of evaporation of a single droplet, splitting of the entire droplet and puffing of a part of the droplet was observed. The development factor and the superheat factor are the dominant factors. It is necessary to shorten the waiting time of secondary atomization to promote the mixing of fuel and air CO_2 is the most important component of the fuel system. The first step is to reduce the number of particles in the nucleus and to promote the number of particles in the nucleus. The number of particles in the spray combustion system is higher than that in the spray combustion system. The phenomenon of explosion and explosion is not stable. Puffing is an instantaneous phenomenon, and its characteristics are expressed in mathematical terms. The mathematical model for the mass change of droplets is the ratio between the evaporation rate of droplets in oil and the mass fraction of water in fuel. The fuel droplet evaporation characteristics of the fuel droplet are well performed. In addition, the secondary atomization is considered. When secondary atomization is considered, the analysis results are evaluated as too small temperature distribution, and the analysis results are consistent with the results of the downstream part of the burner. In this study, the characteristics of secondary atomization are improved, and the results of fuel are improved. The new mathematical model was proposed, and the new mathematical model was successfully applied to the secondary atomization model.