反応性ガス力学研究室

カーボンニュートラル燃焼で持続可能なエネルギー社会へ

本研究室では、アンモニア・水素・e-fuel の燃焼を対象に、反応速度論の基礎から実用エネルギーシステムまで一貫して研究しています。高圧燃焼実験、光学計測、高精度数値解析を組み合わせ、低排出・ゼロエミッション燃焼技術の実現を目指しています。

研究室の実験設備と研究の様子
アンモニア・水素バーナー火炎
研究室におけるレーザー計測

水素・アンモニア燃焼

カーボンフリー燃料の実用エネルギーシステムへの応用を目指し、燃焼科学と技術の両面から研究を進めています。

基礎から応用へ

化学反応機構と火炎物理を、バーナー、ガスタービン、エンジン、噴霧燃焼システムへとつなげています。

実験と計測

レーザー計測、高速度撮影、各種燃焼装置を用いて、複雑な燃焼現象を詳細に捉えます。

予測シミュレーション

DNS、CFD、リアクターネットワーク解析、低次元モデルを組み合わせ、理解の深化と設計指針の構築を行います。

研究室について

世界の一次エネルギーの多くは依然として化石燃料に依存しており、今後もしばらくは燃焼利用がエネルギー供給の中心を担うと考えられます。そのため、燃焼技術の脱炭素化は極めて重要です。反応性ガス力学研究室では、アンモニア、水素、e-fuel を対象に、分子レベルの化学反応から実機スケールの燃焼現象までを一貫して理解することを目指しています。

研究内容

基礎火炎物理・反応速度論

層流火炎・乱流火炎の伝播、着火、消炎、およびアンモニア・水素燃焼の化学反応過程を研究しています。

バーナー燃焼と排出制御

実用的なバーナー燃焼系を対象に、火炎安定化と NOx、NH3、N2O などの排出生成・抑制機構を調べています。

エンジン噴霧燃焼

液体燃料の噴射、噴霧形成、フラッシュボイリング、燃焼挙動を対象に、エンジン応用を見据えた研究を行っています。

高度計測と数値解析

光学計測と高精度モデリングを統合し、観測可能な現象と予測ツールを結び付けています。

画像で見る研究

Premixed turbulent flame
予混合乱流火炎
Hydrogen combustion
水素燃焼
Ammonia-hydrogen swirl flame
アンモニア・水素旋回流バーナー火炎
Simulation of flame propagation
火炎伝播の数値解析
Laboratory facilities
研究設備
Laser diagnostics
レーザー計測

学生募集・共同研究

燃焼、エネルギーシステム、計測、数値解析に関心を持つ学生や共同研究者を歓迎します。本研究室では、実験研究と高度な数値解析の両方に取り組むことができます。