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海洋システム工学専攻
環境テクノロジー学 動力システム工学 海洋機械工学 海洋サイバネティクス 海洋探査・利用工学

動力システム工学
内燃機関工学研究室
研究室名 内燃機関工学研究室
研究概要 舶用ディーゼル機関の燃焼、排気、燃料などに関する研究、その基礎研究として燃料噴霧の着火・燃焼および燃料液滴の着火・燃焼に関する研究を行っています.
大学院担当教員 塚本達郎(教授)、佐々木秀次(助教)、大橋慶勘(助手)
研究テーマ:
(1)  舶用ディーゼル機関の排気浄化に関する研究
説明: 舶用2ストロークディーゼル機関(3UEC37LA機関、ボア:370mm、ストローク880mm、出力:1105kW、回転数:188rpm、3気筒排気タービン過給機付クロスヘッド型機関)および舶用4ストロークディーゼル機関(3L13AHS機関、ボア:130mm、ストローク160mm、出力:73.5kW、回転数:1200rpm、3気筒排気タービン過給機付機関)を使用して、排気ガス中の窒素酸化物(NOx)や粒子状物質(PM)の排出特性、削減方法の研究を行っています。
写真1 舶用2ストロークディーゼル機関(上段) 写真2 舶用2ストロークディーゼル機関(中段)
写真3 舶用2ストロークディーゼル機関(制御室) 写真4 舶用4ストロークディーゼル機関
(2)  燃料噴霧の着火・燃焼特性に関する研究
説明: 舶用ディーセル機関の燃焼室を想定した内径300mm、高さ500mmの高圧容器を用いて、重質油やエマルジョン燃料(乳化燃料、水と燃料を混合した燃料)の噴霧の着火・燃焼特性の研究を行っています。
写真5 高圧燃焼容器
(3)  燃料液滴の着火・燃焼特性に関する研究
説明: 重質油やエマルジョン燃料の燃料液滴(直径1mm程度の燃料の滴)の着火および燃焼特性の研究を行っています。また、数個の液滴を直線上に配置した液滴列を伝播する火炎を対象として数値シミュレーションを行っています。
写真6 燃焼中のA重油液滴 写真7 燃焼中のエマルジョン燃料液滴(液滴内部の水の沸騰により火炎が激しく飛び散っている)
写真8 液滴列を伝播する火炎の数値シミュレーション結果(温度分布、火炎が左から右へ伝播している)
最近の主な修士論文テーマ:
・舶用2ストロークディーゼル機関の粒子状物質排出特性に関する研究
・舶用4ストロークディーゼル機関における廃食油混合燃料の燃焼特性
・舶用2ストロークディーゼル機関の低負荷域における排出物の削減に関する実験的研究
・液滴列火炎伝播の数値シミュレーションに関する研究
・燃料噴射ノズルの流量係数が噴霧・燃焼特性に及ぼす影響

・高温高圧下における重質油噴霧の着火・燃焼に関する研究

・高温空気流中における燃料液滴の着火・燃焼数値解析に関する研究
・燃料乳化による舶用4サイクルディーゼル機関の排気浄化に関する実験的研究

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