PM formation processes inside autoignited fine fuel-droplet clusters

自燃细小燃料液滴簇内 PM 的形成过程

基本信息

批准号：
20K04922
负责人：
瀬川大資
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Osaka Metropolitan University (2022)Osaka Prefecture University (2020-2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K04922/
关键词：
液滴群燃焼自発着火 PM

项目摘要

本研究では，噴霧燃焼における着火促進とPM低減のための指針を示すことを目的として，全体がほぼ球形となるように微細燃料粒子が等間隔で配置された燃料粒子群を実際に作成し，これを酸素を含む高温の雰囲気中に置いて，融解，蒸発，自発着火，液滴群燃焼させる実験を行っている．そして，光学観測により自発着火の遅れ時間と挙動，群燃焼の時間と挙動，および液滴群の内外に生成されるPMの挙動を，数値データ化している．本年度も前半は感染症対策のため，実施者が協力して準備や実験を行うことはできなかったため，引き続き地上実験を行い，基礎データを増やした．また，自発着火についての簡易な数値解析を実施した．本年度の後半には，徐々に協力作業が行えるようになったことから，予定していた作業や実験を進めることができた．PM生成に注目した実験では，光源をCWレーザーに変更して，新たに透過光減衰法の光学系を構築した．4個の微細燃料粒子群を高温空気中で自発着火させ，透過光減衰法によりPMの生成量を評価した結果，粒子直径の6倍の粒子間隔でPM生成は極大となることが再確認された．自発着火に注目した実験では，単一燃料粒子を比較的温度の低い高温空気中に保持して，燃料粒子近くに配置した熱電対で，温度変化を計測した．熱電対を微細なものに変更した結果，より早い時期に冷炎発生が確認されるようになった．ただし，冷炎温度に関しては，微細な熱電対でも，大幅な温度上昇は確認されなかった．数値解析では，大気圧下で二段着火が再現され，冷炎発生の可能性が示唆された．微小重力実験の実施に向けては，実験装置本体や落下施設の整備を進め，複数回の練習実験を行うことができた．

在这项研究中，为了在喷雾燃烧中促进点火和减少PM提供指导，我们实际上创建了一组细小的燃料颗粒，其中细小的燃料颗粒以等间隔排列，使得整体近似球形。将这种材料置于含氧高温气氛中，使其熔化、蒸发、自燃并燃烧成液滴的实验。然后，通过光学观察，将自燃的延迟时间和行为、团燃烧的时间和行为、以及液滴团内外生成的PM的行为转换成数值数据。今年上半年，由于传染病控制措施，参与者无法配合准备和进行实验，所以我们继续进行地面实验，增加基础数据。我们还对自燃进行了简单的数值分析。今年下半年，我们逐渐能够协同工作，能够按计划进行工作和实验。在以 PM 生成为重点的实验中，光源改为 CW 激光器，并构建了用于透射光衰减方法的新光学系统。在高温空气中自燃4组燃料微粒，通过透射光衰减法评价PM的生成量，结果再次确认，粒子间距为粒径的6倍时，PM的生成量达到最大。塔。在一项关注自燃的实验中，将单个燃料颗粒置于相对低温的高温空气中，并用放置在燃料颗粒附近的热电偶测量温度变化。由于将热电偶更换为更细的热电偶，更早地确认了冷焰的出现。然而，关于冷焰温度，即使使用微小的热电偶也没有观察到明显的温度升高。数值分析再现了大气压下的两阶段点火，表明冷焰产生的可能性。在准备进行微重力实验时，我们着手准备实验设备和跌落设施，并能够进行多次实践实验。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

自発着火する燃料液滴のすす生成挙動の観察

自燃燃料液滴烟灰产生行为的观察

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
黒瀬香菜;崎山俊雄;吉田圭佑，金光宏武，瀬川大資，片岡秀文（大阪府立大学）;崎山俊雄;﨑山俊雄;盆子原聡美（大阪府立大学），瀬川大資，片岡秀文
通讯作者：
盆子原聡美（大阪府立大学），瀬川大資，片岡秀文

エイコサン単一液滴の自発着火挙動に及ぼす雰囲気温度の影響

环境温度对二十烷单滴自燃行为的影响

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
黒瀬香菜;崎山俊雄;吉田圭佑，金光宏武，瀬川大資，片岡秀文（大阪府立大学）;崎山俊雄;﨑山俊雄;盆子原聡美（大阪府立大学），瀬川大資，片岡秀文;吉田圭佑（大阪府立大学），瀬川大資，片岡秀文
通讯作者：
吉田圭佑（大阪府立大学），瀬川大資，片岡秀文

エイコサン単一液滴の自発着火挙動に及ぼす初期液滴直径の影響

初始液滴直径对二十烷单液滴自燃行为的影响