DBDプラズマアクチュエータを用いた新しい着火・燃焼促進技術の開発
使用DBD等离子体致动器开发新的点火/燃烧促进技术
基本信息
- 批准号:23656125
- 负责人:
- 金额:$ 2.41万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
- 财政年份:2011
- 资助国家:日本
- 起止时间:2011 至 2013
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
初年度は,超音速流路壁面に設けられたDielectric Barrier Discharge (DBD: 誘電体バリア放電)デバイスの上流から燃料を噴射し,着火実験を行いDBDプラズマの反応性を調べた。その結果,水素と炭化水素のいずれでも,火炎形成は目視確認できず,分光分析でも燃焼生成物は確認できなかった。これは全温が常温の超音速流で実験したため,静温が著しく低く,熱的効果のない非平衡プラズマのみでは着火に至らなかったと考えられる。次に静温が室温の亜音速流中でも同様の実験を試みたが,着火には至らなかった。そこでDBDプラズマの反応性を高めるため,トーチ形状で作動ガスをプラズマ化する非平衡プラズマトーチを考案した。従来の主流設置型DBDデバイスでは,主に空気がプラズマ化されるが,トーチ型ではプラズマ化される気体を自由に選べる。炭化水素を作動ガスとすれば,CH等の着火促進効果が大きい燃料フラグメントを供給できると考えられる。このような非平衡プラズマトーチを開発し,亜音速流への非平衡プラズマ供給に成功した。また着火効果解析を行い,メタン/アルゴンプラズマの着火性が高いことを予測した。次年度は,超音速流中に設置するDBDデバイス形状を従来のステップ付から平板に変え作動特性を調べた。その結果,平板型DBDデバイスはステップ付に比べて,電極と周囲の風洞金属部品との間で意図せぬ放電が起り易く,動作安定性で劣ることが分かった。先に開発した非平衡プラズマトーチを吸込み式超音速風洞に取り付けた場合,トーチから流出する荷電粒子が周囲の誘電体被覆部を超えて金属製風洞壁に達し,別の放電形態となった。これへの対応や,炭化水素燃料で作動した場合のプラズマの分光分析等は,研究代表者の長期入院により実施できなかった。最終年度は研究代表者が入院のまま退職したため,研究は実施できなかった。
第一年,从安装在超音速通道壁上的介质阻挡放电(DBD)装置的上游注入燃料,并进行点火实验以研究DBD等离子体的反应性。结果,无论是氢气还是碳氢化合物都无法目视确认火焰形成,并且通过光谱分析也无法确认燃烧产物。这是因为实验采用超音速流进行,总温度为室温,因此静态温度极低,认为仅靠非平衡等离子体,没有热效应,不会导致点火。接下来,在室温下的亚音速流动中尝试了类似的实验,但没有发生点火。因此,为了提高DBD等离子体的反应活性,我们设计了一种非平衡等离子体炬,以炬的形式将工作气体转化为等离子体。以往主流的DBD装置中,主要将空气等离子体化,但在炬式装置中,可以自由选择等离子体化的气体。如果使用碳氢化合物作为工作气体,则可以供给具有大的点火促进效果的燃料碎片,例如CH。我们开发了这样的非平衡等离子体炬,并成功地向亚音速流提供非平衡等离子体。我们还进行了点火效应分析,并预测甲烷/氩等离子体具有高可燃性。去年,我们将安装在超音速流中的DBD装置的形状从传统的阶梯型改为平板型,并研究了其运行特性。结果表明,平板DBD装置更容易在风洞的电极和周围金属部件之间引起意外放电,并且稳定性不如台阶式DBD装置。当先前开发的非平衡等离子体炬安装在抽吸式超音速风洞中时,从炬中流出的带电粒子到达周围介电涂层之外的金属风洞壁,产生不同形式的放电。由于主要研究者长期住院,我们无法解决这个问题,也无法在使用碳氢燃料进行操作时对血浆进行光谱分析。最后一年,由于主要研究者仍在住院期间退休,研究无法进行。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
滝田 謙一其他文献
滝田 謙一的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('滝田 謙一', 18)}}的其他基金
平衡/非平衡プラズマの併用による超音速流中での着火・燃焼促進
使用平衡/非平衡等离子体的组合促进超音速流中的点火和燃烧
- 批准号:
23360375 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 2.41万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
プラズマトーチの燃焼性向上における振動励起分子の効果
振动激发分子对改善等离子炬可燃性的影响
- 批准号:
13750158 - 财政年份:2001
- 资助金额:
$ 2.41万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
保炎限界および燃焼速度に対するラジカル添加の効果
自由基添加对火焰保持极限和燃烧速率的影响
- 批准号:
11750149 - 财政年份:1999
- 资助金额:
$ 2.41万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
相似国自然基金
流动电极设计与嵌入式集流体构筑对半固态液流电池性能影响机理研究
- 批准号:22378269
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
细胞外囊泡无标记分选芯片及其光流体操控机制研究
- 批准号:62375244
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
基于黎曼流体空间的大规模知识图谱感知推荐关键技术研究
- 批准号:62376135
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
超临界地热流体水岩作用过程及电导率演化规律
- 批准号:42372301
- 批准年份:2023
- 资助金额:53 万元
- 项目类别:面上项目
强磁场作用下两相铁磁流体动力学相场模型的高精度数值算法研究
- 批准号:12361074
- 批准年份:2023
- 资助金额:27 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
相似海外基金
Investigations on flame structures of turbulent lean premixed flames at elevated pressure by using combined laser diagnostics and combustion control using plasma actuators
利用激光诊断和等离子体执行器燃烧控制相结合的方法研究高压下湍流稀薄预混火焰的火焰结构
- 批准号:
18KK0400 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 2.41万 - 项目类别:
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
First-principle-based global simulation studies on turbulent transport and profile formations in burning plasmas
基于第一原理的燃烧等离子体中湍流传输和轮廓形成的全局模拟研究
- 批准号:
17K14899 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 2.41万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Jet control and burner flame stability assisted by DBD plasma actuator
DBD 等离子体执行器辅助喷射控制和燃烧器火焰稳定性
- 批准号:
16K06131 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 2.41万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Kinetic effects of multiple particle species on fast ion driven instabilities
多种粒子种类对快离子驱动不稳定性的动力学影响
- 批准号:
15K06652 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 2.41万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Study of isotope effects on anomalous transport based on peta-scale turbulence simulations
基于千万亿级湍流模拟的同位素对异常输运的影响研究
- 批准号:
26420861 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 2.41万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)