高速反応流研究分野

複雑流動研究部門

Complex Flow Research Division

高速反応流研究分野

High Speed Reacting Flow Laboratory

教 授
小林 秀昭
Professor
Hideaki
Kobayashi
助 教
早川 晃弘
Assistant Professor
Akihiro
Hayakawa

環境・エネルギー分野の代表課題である燃焼は、温度、濃度、速度、高温科学反応といった多次元のダイナミックスが複合した現象です。本研究分野では、複雑な燃焼現象の解明、次世代融合研究手法による高速燃焼診断法および解析手法の研究開発を行い、これらの一体化によって環境適合型燃焼法および燃焼予測、制御技術の高度化を目指しています。特に、高温・高圧環境における乱流燃焼、廃棄物や燃料液滴などの不均衡質燃焼、超高速燃焼の基礎現象解明と制御法の開発に取り組んでいます。

Combustion is a complex phenomenon composed of multi-dimensional dynamics of temperature, concentration, velocity, and chemical reactions. And also advanced combustion technologies are essential for solving the environmental and energy problems. Our laboratory focuses on investigation of combustion phenomena, development of diagnostics and analysis method. Projects on turbulent combustion at high pressure and high temperature, heterogeneous combustion such as fuel spray and wastes, and controlling of supersonic combustion are in progress.

燃焼の科学と高効率エネルギー技術
Combustion Science and Highly Efficient Energy Technology

現代のエネルギー技術の中核にある燃焼技術は、反応性気体力学により深い研究を基盤としながら、環境負荷を最小にする燃焼開発や燃焼システムの一層の効率化が求められています。ガスタービンシステムへの石炭改質ガスや代替燃料利用を想定した高温高圧下の乱流燃焼の研究を高度なレーザー計測技術を駆使して行っています。

Combustion as a core of energy technologies today requires development of new fuels and further increase in thermal efficiency as well as deep understandings of aerothermochemistry. Turbulent combustion mechanism in a high pressure and high temperature environment for highly efficient energy systems is investigated using advanced laser diagnostics.

超音速流における燃料噴流の衝撃波干渉
Interaction of Incident Shock Wave with Fuel Jet in Supersonic Flow

超音速流における混合・燃焼・衝撃波干渉現象の研究は、次世代推進系開発の基礎であると同時に、極限環境下の乱流燃焼です。本研究では、NOをシーディングしたレーザー誘起蛍光法NO-PLIFによる入射衝撃波と干渉する噴流の混合過程を可視化して数値計算との比較を試み、火炎安定のメカニズムを明らかにすることを目的として研究をおこなっています。

Researches on mixing, combustion and interaction of shock wave in supersonic flow are essential for the development of next-generation supersonic combustion engine. In this study, planar laser induced fluorescence for NO (NO-PLIF) and numerical simulation are performed, and investigation of effects of the incident shock wave on the mixing process are conducted for exploration of flame-holdings mechanism.

極限環境下における反応メカニズムの解明
Investigation of Reaction Mechanisms under Extreme Conditions

実用高付加燃焼器では、高温高圧下において燃焼反応が生じています。また、自己熱型改質炉内では、高圧および水蒸気希釈条件下において改質反応が進行しています。このような極限環境下の反応メカニズムを解明することにより実用燃焼器の燃焼排出物質の低減、燃焼器効率化技術の開発など、燃焼制御の高度化に寄与することを目的とし、研究を行っています。

In practical high-loaded combustors, combustion occurs in high-pressure and high-temperature conditions. In auto-thermal reformers reforming reactions occur in high-pressure conditions with the super-heated stream dilution. We are investigating chemical reaction mechanisms under such extreme conditions to contribute to the development of low-emission and high-efficient combustion technologies.

高速反応流研究分野