火炎化学論的トンネル効果の活用による新概念着火法の創出

利用火焰化学隧道效应创造新概念点火方法

基本信息

批准号：
22K18765
负责人：
丸田薫
金额：
$ 3.99万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18765/
关键词：
低温酸化反応着火手法エンジン燃焼リーンバーン

项目摘要

一般的な着火法は、燃料の持つ大きな総括活性化エネルギー障壁を超えることを目的としており、それが着火成功に必要不可欠と考えられている。しかしここでは多種の炭化水素燃料の混合物である実用燃料中の特定燃料群が、活性化エネルギーの小さい低温酸化反応とよばれる化学反応を呈すること、低温酸化反応は燃料希薄時に強化されること等に着目する。本研究は、低温酸化反応のみを選択的に励起する、燃料希薄燃焼の格段の高効率化に資する、新原理の着火法の創出を目指す。具体的には，総括活性化エネルギーの小さい「低温酸化反応群のみ」を選択的に誘起する新原理の着火法創出を目指す。一般的着火では燃料の持つ大きな総括活性化エネルギー障壁を超えることが必要条件と考えられている。燃料分子中、最初に反応する化学結合を切断、十分な速度で連鎖分岐反応群全体を進行するため、電気火花（アーク、即ち熱平衡プラズマ）や火炎トーチ等が現在も用いられる。ここでは予備数値計算で780K着火源によるDMEの冷炎誘起を確認していること，近年，世界的な火炎化学研究進展により示された，冷炎の化学反応を熱炎の化学反応経路に合流させうることに基づき，新たに製作する低温の着火源により着火実験を行うとともに，数値計算によるメカニズム検討も実施する．

一般点火方法旨在克服燃料的较大整体活化能屏障，被认为是成功点火至关重要的。然而，这里集中于实用燃料中的特定燃料基，该燃料是各种碳氢化合物燃料的混合物，表现出一种化学反应，称为低温氧化反应与较小的活化能，并且当燃料瘦时，低温氧化反应得到了增强。这项研究旨在创建一种新的点火方法原理，以选择性地激发低温氧化反应，从而有助于更高的瘦燃料燃烧效率。具体而言，我们旨在创建一种新的点火方法原理，该原理有选择地诱导“仅降低整体活化能的低温氧化反应组”。一般点火被认为是克服大型燃料的整体激活能屏障的必要条件。如今，电动火花（电弧或热等离子体等离子体），火焰火炬等仍用于打破首先在燃料分子中反应的化学键，并以足够的速度通过整个链分支反应组。 Here, we will confirm the induction of cold flames in DME by a 780K ignition source through preliminary numerical calculations, and based on the recent progress in flame chemistry research that can converge to the chemical reaction of cold flames in the heat flames, which has been shown in recent years by global flame chemistry research, we will conduct ignition experiments using a newly fabricated low-temperature ignition source, and also conduct a numerical calculation of mechanisms.