氏名 : 生田 博也 (281067023)
所属 : 金田研
題目 : 予混合圧縮着火の3次元直接数値シミュレーション
予混合圧縮着火(HCCI)は燃料と空気の混合気を圧縮し、温度を上昇させることによって
自然着火させる燃焼方式である。HCCIは排気がクリーンかつ高熱効率の自動車エンジンが
実現できると期待されている。しかし、その燃焼と流れ(乱流)の相互作用の詳細は解明
されていない。
直接数値シミュレーション(DNS)は化学反応を伴う流れを詳細に捉える事が出来るため、
HCCIの着火過程の理解に有効である。これまで水素やメタンの詳細反応やnヘプタンの簡
略化反応を用いたHCCIの2次元DNSに基づく解析結果が報告されている。
しかし2次元と3次元では流体運動に本質的な違いがあるため、それらの結果の妥当性を検
証する必要がある。
そこで、本研究ではHCCIのnヘプタンの簡略化反応を用いた3次元DNSを行い、HCCIの着火
過程を解明することを目的とする。乱流燃焼の3次元DNSは計算量が膨大であるため、効率
的な解法が必要である。本研究では時間発展に陽的・陰的ルンゲ・クッタ法(Kennedy et
al 2003)を適用し、陽的な解法と比較して計算時間を大幅に削減することに成功した。今
後は3次元DNSの結果を検証の後、特に2次元と3次元の違いに着目した解析を行う。
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