未来を変える燃焼のヒミツを科学の目でとらえる
「ランダム分散液滴群の燃え広がりと群燃焼発現メカニズムの解明」
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代表研究者
三上 真人
Mikami Masato
山口大学 大学院創成科学研究科 教授
専門 : 機械工学
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TOPICS:
【三上先生 スペシャル・インタビュー:準備中】
三上先生に液滴群燃焼研究を始めたきっかけや宇宙実験にかける想いを語っていただきました。
【宇宙実験サクッと解説:準備中】
宇宙実験調査団のピカルが、「ランダム分散液滴群の燃え広がりと群燃焼発現メカニズムの解明」(通称「Group Combustion:GCEM実験」)の調査を行いました。物知りハカセに詳しく教えてもらいます。
【宇宙実験リポート】
「きぼう」日本実験棟での実験の状況などをお伝えします。
実験の背景
噴霧された液体燃料が連続的に安定して燃焼するためには、燃えている液滴(燃焼液滴)から燃えていない液滴(未燃液滴)への火炎の“燃え広がり”および噴霧液滴全体が燃焼する“群燃焼”という過程が必要です。
しかし、液滴間の火炎の“燃え広がり”を経て“群燃焼”が起こるメカニズムについては十分解明が進んでいません。
実験の目的
1個の液滴(単一液滴)の燃焼実験で得られた知見を基に、液滴列のように少数の液滴が隣接して燃焼する場合の燃焼メカニズムの解明も進んできました。
今回の宇宙実験では、数個の液滴を平面上に配置した液滴群(少数液滴群)、さらに100個以上の液滴を配置したランダム分散液滴群の燃焼過程を詳しく調べ、液滴間の火炎の燃え広がりと群燃焼が起こるメカニズムを解明することを目的としています。
実験内容
本実験では、少数液滴群の燃え広がり限界距離の方向による変化を詳しく調べた上で、燃え広がりに関する法則を100個以上の多数の液滴から構成されるランダム分散液滴群でも検証します。
ココがポイント!
本実験の成果は、噴霧燃焼の数値シミュレーションの高度化につながることから、高効率で環境にやさしいエンジンの開発にも大きく寄与するものと期待されています。
液滴群燃実験装置
液滴群燃焼実験供試体は、日本で初となる軌道上での燃焼実験を行う装置で、燃料液滴群(燃料を霧状に噴射した状態を模擬するための小さな粒状の燃料の集まり)の燃焼メカニズムを調べます。
成果 準備中
本実験は2017年2月から軌道上実験を開始しました。
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