Spray

内燃機関の燃焼方式として最も広く用いられている噴霧燃焼ですが,その現象は液体燃料の微粒化,液滴の蒸発,周囲気体との混合,化学反応など物理化学的要素が相互に干渉しあっており,その解析は容易ではありません.そこで,噴霧の最小単位としての液滴に着目した単一液滴燃焼に関する研究が多く実施されてきました.さらに,近年では単一のみならず,それらを並べた液滴対や液滴列,液滴などを対象とすることで,液滴間干渉効果なども明らかにする試みがなされています.本研究室では燃焼の中でも点火,特に炭化水素燃料に特有に観察される二段点火や冷炎などに焦点を当てて研究しています.これらは炭化水素燃料が高圧で比較的雰囲気温度が低いときに,見られる現象で,これらの発生により,雰囲気温度を上げても点火するまでの時刻は変化しない,という独特の挙動が報告されています.冷炎およびその発生原因である低温酸化反応の液滴点火に及ぼす影響について,マイケルソン干渉計を始めとする主種の工学計測手法で明らかにしています.

Fig. 1 液滴点火実験装置

燃焼画像

Fig. 2 n-デカン液滴対点火実験画像(0.3 MPa, 650 K)