動力熱工学研究室

エンジンの熱効率を改善し,有害な排気ガスを限りなくゼロにするための燃焼研究をしています.そのため,超高速度カメラによる撮影や分光による化学反応の調査をしたり,レーザにより,ガス流動,噴霧,燃焼の過程を計測します.さらに,コンピュータを用いてモデルを作り,燃焼の3次元数値シミュレーションを行っています.水素やバイオ燃料の利用も考えています.

ホームページhttps://www.cc.okayama-u.ac.jp/hpl/

Nobuyuki Kawahara
河原 伸幸教授

専門分野熱工学,内燃機関,レーザ計測

E-mailkawahara@okayama-u.ac.jp

高効率ガソリンエンジン開発

CO2/粒子状物質(PM)排出量が非常に少ない高効率なガソリンエンジン開発に関わっています.点火性能向上ならびに噴霧モデル構築を行うことで,エンジン開発に寄与しています.

高効率水素エンジン開発

現在,水素を燃料とする発電装置(ガスタービン,ガスエンジン)が開発されています.水素はCO2を全く排出しないという利点があります.エンジンシリンダ内に直接燃料噴射を行う直噴エンジンにおける点火プラグでの燃料?空気混合比を計測するシステムを開発し,より高効率な水素エンジンの開発に貢献しています.


図1:燃料噴霧ならびに燃焼状態の可視化


図2:水素エンジンにおける燃焼過程

Yoshimitsu Kobashi
小橋 好充准教授

専門分野熱工学,燃焼工学,内燃機関

E-mailkobashi@okayama-u.ac.jp

カーボンニュートラル燃料の高効率燃焼法

カーボンニュートラル(温室効果ガスの排出を全体としてゼロにする)社会を実現するために,非石油系燃料や温室効果ガスであるCO2を原料とする(CO2をリサイクルして生成する)燃料を高効率に燃焼する方法を研究しています.

エンジン燃焼の3次元数値シミュレーション

エンジン燃焼室内で生じる物理現象と化学反応をモデル化して,噴霧燃焼の数値シミュレーションを行っています.新たな独自のモデルを構築することでエンジン開発に貢献しています.


図1:カーボンニュートラル燃料の燃焼イメージ


図2:ガソリンエンジン(左)とディーゼルエンジン(右)の数値計算

Kazuya Tsuboi
坪井 和也助教

専門分野数値燃焼工学(乱流燃焼,火炎固有不安定,数値計算)

E-mailtsuboi@okayama-u.ac.jp

DNSを用いた水素乱流予混合火炎の数値計測

DNS (Direct Numerical Simulation: 直接数値シミュレーション)と呼ばれる、モデルを一切用いることなく厳密な計算が可能な手法を利用して、水素乱流予混合火炎のレーザ計測をスーパーコンピュータ上で行い、火炎構造の解明や計測精度の飛躍的な向上を目指します。

DNSを用いた水素予混合火炎の固有不安定性に関する研究

燃料と空気を予め混合してから燃焼させて発生する予混合火炎は、条件によって不安定になる性質(固有不安定性)を持っています。モデル化を一切行わない厳密なDNS計算をスーパーコンピュータ等で実行し、不安定化した火炎が乱流火炎へと発達するメカニズムの解明を目指します。


図1: 数値レーザ計測のイメージ


図2: 固有不安定性による火炎の不安定化