燃料反応論による低温酸化反応制御のための燃料～旋回空気混合技術に関する研究

利用燃料反应理论控制低温氧化反应的燃料-旋流空气混合技术研究

• 批准号: 09F09279
• 负责人: 河原 伸幸
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09F09279/
• 关键词: ディーゼルエンジン; 高圧燃料噴射; 低NOx化; 燃焼・噴霧可視化; 数値シミュレーション; 燃料噴霧モデル

本研究では,排気ガス再循環(EGR)と低温酸化燃焼技術を有効利用することでディーゼルエンジンの窒素酸化物(NOx)ならびにスモーク等のスス微粒子の同時低減を試みるものである.コモンレールインジェクタを利用し,早期燃料噴射によるPCCI燃焼の実現運転条件を調査した.圧縮比を変化させ,低温酸化反応の発生時期から高温酸化反応へ推移する様子を圧力履歴および熱発生率履歴から調査した.圧縮比13により,PCCI燃焼が実現できることがわかった.ここではシリンダ内を可視化することで,燃料噴霧の様子ならびに着火位置を特定することで,燃焼特性を把握した.EGRを利用することで,低NOxとスス排出抑制が同時に実現できることがわかった.つぎに多段燃焼噴射での燃焼過程を調査するために,ガス燃料を予混合させ,軽油による着火時期制御を行い,排出ガス特性に与える影響を調査した.ここでは,PREMIER(Premixed Mixture Ignition in the End-gas Region)燃焼と呼ぶ火炎伝播による未燃部からの自着火によりHCならびにススの排出が抑制できることがわかった.これにより,燃料の多段噴射により,1段目の燃料噴射による予混合気の形成,2段目の燃料噴射による着火時期制御を検討する.また,Star-CDを用いた数値シミュレーションによりエンジンシリンダ内での噴霧燃焼ならびに燃焼状態を評価する.コモンレールインジェクタが形成する噴霧構造をStar-CDにより調査した.さらに,対象としているディーゼルエンジンを模擬し,デュアル燃料燃焼の様子をモデル化した.この際,予混合ガスの反応過程を詳細に調査することで,新たなモデルを構築することができた.

This study aims to explore the application of EGR and low-temperature acidizing combustion technologies to simultaneously reduce particulate matter such as NOx and NOx. To investigate the operating conditions of PCCI combustion during early fuel injection. Pressure reduction ratio change, low temperature acidizing reaction time, high temperature acidizing reaction time, pressure reduction ratio change and heat recovery ratio change. Pressure reduction ratio 13,PCCI combustion. The combustion characteristics of the fuel spray and the ignition position are determined.EGR is utilized. Low NOx emission suppression is realized simultaneously. Investigation on combustion process of multi-stage combustion injection, fuel mixing, control of ignition period, exhaust characteristics and influence of combustion process. PREMIER(Premixed Mixture Ignition in the End-gas Region) combustion and combustion. This paper discusses the multi-stage fuel injection, the pre-mixture formation in the first stage fuel injection, and the ignition timing control in the second stage fuel injection. Star-CD is used to evaluate the spray combustion and combustion state in the spray combustion system. A survey of the formation of a spray structure for star-CD was conducted. In the meantime, the fuel combustion process is simulated and analyzed. At this time, we investigate the reaction process of the mixture in detail, and construct a new reaction process.

项目成果

Evaluation of the Flame Lift-off Length in Diesel Spray Combustion Based on Flame Extinction

• DOI: 10.1299/jtst.5.238
• 发表时间: 2010-12
• 期刊: Journal of Thermal Science and Technology
• 影响因子: 1.2
• 作者: U. Azimov;N. Kawahara;E. Tomita;Kazuya Tsuboi