水素添加によるアルコール噴霧高圧希薄燃焼の促進

加氢促进醇雾高压稀薄燃烧

• 批准号: 17760163
• 负责人: 斉藤 寛泰
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760163/
• 关键词: 燃焼; 噴霧燃焼; 液体燃料; 微粒化; エタノール; ホルムアルデヒド; レーザ誘起蛍光法; 既撚ガスジェット; アルコール燃料; レーザ計測; レーザ誘起蛍光; 着火; 一酸化窒素; ラジカル

平成18年度は,前年度において整備したアルコール(エタノールを使用)噴霧の定容燃焼試験装置の改良,および,燃焼圧力計測,高速度カメラとアルゴンイオンレーザのシート光を併用した噴霧断面画像撮影の同時時系列測定システムの構築を行った.エタノールの微粒化には,パルス発生器からのTTL信号によって噴射のタイミングと噴射量の制御が可能な自動車エンジン用の直噴インジェクタを採用することにより,燃焼試験条件を細やかに設定できるようにした.また,試験装置本体には,希薄噴霧の着火試験用に,水素-空気混合気の既燃ガスジェットを生成するための副燃焼室を取り付けられるようにしてある.上記試験装置を用いて行うエタノール噴霧の燃焼により生成される排ガス中に含まれるホルムアルデヒド濃度を実際に測定する前段階として,レーザ誘起蛍光法(LIF法)のホルムアルデヒド濃度計測への適用可能性を調べた.具体的には,光学アクセスが可能なチャンバと密閉セルを用い,ホルムアルデヒドの絶対濃度計測に必要となるLIFの蛍光寿命,蛍光スペクトルの雰囲気組成(ヘリウム,窒素,二酸化炭素,空気,酸素),圧力(1〜5気圧),温度(298〜670K)の依存性を調べた.その結果,1)雰囲気組成によって,蛍光スペクトルの強度,蛍光寿命に差が出ること(特に酸素の場合),2)圧力の上昇とともに,蛍光スペクトル強度が減衰すること,3)雰囲気温度の上昇とともに,蛍光スペクトル形状が変化することが確認できた.これらの結果により,排ガス中のホルムアルデヒド濃度計測の際に考慮すべきパラメータに関する有用な知見が得られたものと考えている.

2006年度，我们改进了前一年安装的酒精（使用乙醇）喷雾的定容燃烧试验设备，并改进了使用高速摄像机和氩离子的燃烧压力测量和喷雾截面成像我们构建了同步时间序列测量系统。对于乙醇雾化，我们使用了汽车发动机系统，该系统可以使用来自脉冲发生器的TTL信号控制喷射时间和喷射量。通过采用直喷式喷射器，可以详细设定燃烧测试条件。测试设备本身还可以安装一个内置装置，该装置可产生氢气-空气混合物的燃烧气体射流，用于稀薄喷雾的点火测试。辅助燃烧室，用于使用上述测试设备测量乙醇喷雾燃烧产生的废气中所含甲醛的浓度。我们研究了激光诱导荧光法（LIF 法）在甲醛浓度测量中的适用性。具体来说，我们使用光学可访问室和密封池来评估 LIF 法，这是测量甲醛绝对浓度所必需的。为了研究荧光寿命的依赖性，研究了荧光光谱对大气成分（氦气、氮气、二氧化碳、空气、氧气）、压力（1至5 atm）和温度（298至670 K）的影响。结果如下:1 ) 荧光光谱的强度和寿命会根据大气成分（特别是氧气的情况）而出现差异，2) 荧光光谱的强度随着压力的增加而衰减，3) 荧光光谱的形状变化为我们相信，这些结果为我们提供了有关测量废气中甲醛浓度时应考虑的参数的有用知识。