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Chemical Kinetics & Reaction Mechanisms
アンモニアおよびその混合燃料を対象に、詳細反応機構や簡略化反応機構の構築・最適化・検証を行っています。これにより、着火、火炎伝播、消炎、排出生成の高精度予測を可能にします。
反応性ガス力学研究室
九州大学大学院工学研究院 機械工学部門
九州大学大学院工学研究院 機械工学部門
本研究室では、詳細反応速度論、火炎物理、バーナー燃焼、噴霧過程、高精度モデリングにわたる研究を行っています。基礎科学と実用システムを結び付け、アンモニア、水素、その他の低炭素・ゼロカーボン燃料の利用技術の発展を目指しています。
本研究室では、水素やアンモニアなどのカーボンニュートラル燃料に対する次世代燃焼技術の開拓と、ガスタービン、工業炉、往復動機関などの実用エネルギーシステムの高効率化・高性能化を目指しています。実験、計測、数値解析を統合することで、燃焼の基礎理解と工学的有用性の両立を追求しています。
本研究室の研究は、燃焼の基礎科学と実機への応用を軸に構成されています。以下のテーマは、研究室全体の研究領域を示すとともに、現在の学生グループ構成とも対応しています。
アンモニアおよびその混合燃料を対象に、詳細反応機構や簡略化反応機構の構築・最適化・検証を行っています。これにより、着火、火炎伝播、消炎、排出生成の高精度予測を可能にします。
層流火炎および乱流火炎の伝播、燃焼速度、火炎伸長、乱流と化学反応の相互作用を研究しています。これらは高度燃焼システムの理解とモデル開発に不可欠な知見を与えます。
高温・高圧条件下のモデルバーナーを用いて、ガスタービンや工業燃焼機器における火炎安定化と、NO、N2O、NH3 などの排出生成・抑制を研究しています。
液体燃料の噴射、噴霧形成、フラッシュボイリング、燃焼過程を研究しており、とくに液体アンモニアやエンジン応用に重点を置いています。燃料供給、微粒化、排出が密接に関係する系を対象としています。
予混合火炎におけるすすおよび微粒子生成を調べることで、高効率化が進むエンジンや実用燃焼系における粒子生成現象の理解を深めています。
レーザー計測、高速度撮影、DNS、リアクターネットワーク解析、CFD、低次元モデルを統合し、基礎観測と予測工学ツールを結び付けています。
実験設備と数値解析手法を活用し、制御された条件下で燃焼現象を詳細に調べ、実用応用に向けた予測モデルへとつなげています。
これらすべての研究テーマに共通する目標は、低排出・ゼロエミッション燃焼システムに向けた、科学的根拠に基づく実用的な道筋を示すことです。アンモニア燃料バーナー、水素燃焼、液体燃料噴霧システム、そして次世代エネルギー・舶用応用を支えるモデリング基盤の構築に取り組んでいます。