所報 107
33/46

A knock intensity mitigation effect resulting from the application of dielectric barrier discharge (DBD) was experimen-tally demonstrated. The DBD was utilized to reform fuel–air premixtures. A rapid compression and expansion machine (RCEM) was used for the demonstration experiment. A rectangular combustion channel was installed in the RCEM’s cylinder to observe flame propagation and end-gas auto-ignition behavior. The effect of the DBD was investigated by installing a plug-shaped DBD reactor in the combustion chamber. Part of the fuel-air mixture was reformed by the DBD and diffused in the chamber, and the combustion behavior was observed by a color and a monochrome high-speed camera with several different interference filters. In ordinary end-gas auto-ignition, a hot flame rapidly appears throughout the end-gas region, and generates strong pressure oscillation; whereas, in the present study, when the DBD was applied, the magnitude of the pressure oscillation decreased and a blue flame was generated in the end gas before full end-gas auto-ignition. The onset time of the blue flame, and the interval between the onset and the hot flame’s ap-pearance, depended on the fuel and initial temperature. The effect was investigated in the case of a primary reference fuel, surrogate gasoline, and n-butane lean mixture; however, though the magnitude of the effect varied, the mitigation effect was demonstrated for every fuel-air mixture. The proposed method is therefore expected to mitigate knocking in internal combustion engines and contribute to greater thermal efficiency.Keywords : Knocking, Auto-ignition, Dielectric barrier discharge, Blue flame, Non-thermal plasmaEiichi Takahashi, Yukihide Nagano, Toshiaki Kitagawa, Makihito Nishioka, Taizo Nakamura, Michio Nakao 誘電体バリア放電 (DBD)によるノック強度緩和効果を実験的に示した。DBDは燃料と空気の予混合気の改質に用いた。本実証実験には急速圧縮膨張装置(Rapid Compression and Expansion Machine: RCEM)を使用した。火炎の伝播とエンドガスの自動着火挙動を観察するために、RCEM燃焼室に矩形燃焼チャネルを設置した。燃焼室内にプラグ形状のDBD反応器を設置しその効果を調べた。燃料と空気の混合気の一部をDBDによって改質し,チャンバー内に分布させた.いくつかの異なる干渉フィルターを備えたカラーおよびモノクロの高速度カメラによって燃焼の様子を観察した。ノッキングに相当するエンドガス自着火では、エンドガス領域全体に高温の火炎が急速に現れ、強い圧力振動が発生する。一方、DBDを予め形成することによって圧力振動の大きさが減少し、エンドガス自己着火の前に青色を呈する炎が観測された。青炎の発生時間、および開始から熱炎が現れるまでの間隔は、燃料と初期温度に依存した。PRF、サロゲートガソリン、n-ブタン希薄混合気の場合の影響を調査した。油種に応じて効果の大きさ変化したが、緩和効果はすべての燃料空気予混合気で確認された。従って、本DBDによる手法は内燃機関のノッキングを抑制し、熱効率の向上に寄与することが期待される。キーワード:ノッキング,自着火,誘電体バリア放電,青炎,非熱プラズマJournal(掲載誌)Combustion and Flame, Vol. 216, pp. 185-193 June, 2020.-  -31誘電体バリア放電のRCEM筒内ガス改質によるノック強度緩和の実証Demonstration of knock intensity mitigation through dielectric barrier discharge reformation in an RCEMPublished Paper

元のページ  ../index.html#33

このブックを見る