Microsoft Word - TSE_15_1_5.doc



Similar documents
消 防 庁 危 険 物 保 安 室 殿 ドラム 缶 に 係 る 可 燃 性 蒸 気 対 流 シミュレーション 分 析 業 務 成 果 報 告 書 2013 年 1 月 アドバンスソフト 株 式 会 社

Microsoft Word - No.10 西村.doc

2 平 均 病 床 数 の 平 均 病 床 数 では 療 法 人 に 対 しそれ 以 外 の 開 設 主 体 自 治 体 社 会 保 険 関 係 団 体 その 他 公 的 の 規 模 が 2.5 倍 程 度 大 きく 療 法 人 に 比 べ 公 的 病 院 の 方 が 規 模 の 大 き いことが

35TS.indd

第 1 条 適 用 範 囲 本 業 務 方 法 書 は 以 下 の 性 能 評 価 に 適 用 する (1) 建 築 基 準 法 施 行 令 ( 以 下 令 という ) 第 20 条 の7 第 1 項 第 二 号 表 及 び 令 第 20 条 の 8 第 2 項 の 認 定 に 係 る 性 能 評

(Microsoft Word - \221\346\202P\202U\201@\214i\212\317.doc)


2 役 員 の 報 酬 等 の 支 給 状 況 平 成 27 年 度 年 間 報 酬 等 の 総 額 就 任 退 任 の 状 況 役 名 報 酬 ( 給 与 ) 賞 与 その 他 ( 内 容 ) 就 任 退 任 2,142 ( 地 域 手 当 ) 17,205 11,580 3,311 4 月 1

検 討 検 討 の 進 め 方 検 討 状 況 簡 易 収 支 の 世 帯 からサンプリング 世 帯 名 作 成 事 務 の 廃 止 4 5 必 要 な 世 帯 数 の 確 保 が 可 能 か 簡 易 収 支 を 実 施 している 民 間 事 業 者 との 連 絡 等 に 伴 う 事 務 の 複 雑

第4回税制調査会 総4-1

個人住民税徴収対策会議

容 積 率 制 限 の 概 要 1 容 積 率 制 限 の 目 的 地 域 で 行 われる 各 種 の 社 会 経 済 活 動 の 総 量 を 誘 導 することにより 建 築 物 と 道 路 等 の 公 共 施 設 とのバランスを 確 保 することを 目 的 として 行 われており 市 街 地 環

平成25年度 独立行政法人日本学生支援機構の役職員の報酬・給与等について

<4D F736F F D B83578F4390B E797748CA E88E68E7792E88AEE8F805F48508C668DDA95AA816A E646F63>

守 口 市 立 東 小 学 校 大 久 保 小 学 校 の 統 合 実 施 計 画 目 次 第 1 守 口 市 における 学 校 統 合 の 背 景 1 第 2 東 小 学 校 と 大 久 保 小 学 校 の 統 合 について 1 第 3 統 合 校 の 学 校 づくりについて 2 第 4 東 小

Ⅰ 調 査 の 概 要 1 目 的 義 務 教 育 の 機 会 均 等 その 水 準 の 維 持 向 上 の 観 点 から 的 な 児 童 生 徒 の 学 力 や 学 習 状 況 を 把 握 分 析 し 教 育 施 策 の 成 果 課 題 を 検 証 し その 改 善 を 図 るもに 学 校 におけ

目 次 第 1. 土 区 画 整 理 事 業 の 名 称 等 1 (1) 土 区 画 整 理 事 業 の 名 称 1 (2) 施 行 者 の 名 称 1 第 2. 施 行 区 1 (1) 施 行 区 の 位 置 1 (2) 施 行 区 位 置 図 1 (3) 施 行 区 の 区 域 1 (4) 施

積 載 せず かつ 燃 料 冷 却 水 及 び 潤 滑 油 の 全 量 を 搭 載 し 自 動 車 製 作 者 が 定 める 工 具 及 び 付 属 品 (スペアタイヤを 含 む )を 全 て 装 備 した 状 態 をいう この 場 合 に おいて 燃 料 の 全 量 を 搭 載 するとは 燃 料

表紙

平成19年9月改定

3 圏 域 では 県 北 沿 岸 で2の 傾 向 を 強 く 見 てとることができます 4 近 年 は 分 配 及 び 人 口 が 減 少 している 市 町 村 が 多 くなっているため 所 得 の 増 加 要 因 を 考 える 場 合 は 人 口 減 少 による 影 響 についても 考 慮 する

Microsoft Word - 佐野市生活排水処理構想(案).doc

<4D F736F F D204E6F375F95978BB58ACF91AA82C982A882AF82E AC91AA92E895FB964082CC94E48A722E646F63>

大 阪 福 岡 鹿 児 島 前 頁 からの 続 き 35

<4D F736F F D2090BC8BBB959491BA8F5A91EE8A C52E646F63>

2

<4D F736F F D C482C682EA817A89BA90BF8E7793B1834B A4F8D91906C8DDE8A A>

Microsoft Word 印刷ver 本編最終no1(黒字化) .doc

平成24年度税制改正要望 公募結果 153. 不動産取得税

公 的 年 金 制 度 について 制 度 の 持 続 可 能 性 を 高 め 将 来 の 世 代 の 給 付 水 準 の 確 保 等 を 図 るため 持 続 可 能 な 社 会 保 障 制 度 の 確 立 を 図 るための 改 革 の 推 進 に 関 する 法 律 に 基 づく 社 会 経 済 情

国立研究開発法人土木研究所の役職員の報酬・給与等について

<4D F736F F D DB8CAF88E397C38B408AD6816A2E646F63>

Microsoft Word - 表紙(正)

Microsoft Word - ★HP版平成27年度検査の結果

PowerPoint プレゼンテーション

試 験 概 略 試 験 目 的 同 同 一 一 規 規 格 格 の の 電 電 熱 熱 線 線 式 式 ヒーティングユニットを2 台 台 並 並 べ べ 片 片 方 方 のユニットに 遠 遠 赤 赤 外 外 線 線 放 放 射 射 材 材 料 料 である アルミ 合 金 エキスパンションメタルを 組

消 費 ~ 軽 減 率 消 費 の 軽 減 率 制 度 が 消 費 率 10% 時 に 導 入 することとされています 平 成 26 年 4 月 1 日 平 成 27 年 10 月 1 日 ( 予 定 ) 消 費 率 5% 消 費 率 8% 消 費 率 10% 軽 減 率 の 導 入 平 成 26

Taro-H19退職金(修正版).jtd

現 地 調 査 では 火 口 周 辺 の 地 形 や 噴 気 等 の 状 況 に 変 化 は 見 られませんでした また 赤 外 熱 映 像 装 置 5) による 観 測 では 2015 年 3 月 頃 から5 月 29 日 の 噴 火 前 に 温 度 上 昇 が 認 められていた 新 岳 火 口

Microsoft PowerPoint - 報告書(概要).ppt

ìäçeãKíˆÅEç◊ë•Åiç≈èIî≈àÛç¸ópÅj

現 行 工 業 地 域 準 工 業 地 域 商 業 地 域 近 隣 商 業 地 域 改 正 後 準 工 業 地 域 ( 特 別 業 務 地 区 ( 第 2 種 ) 及 び 指 定 集 積 区 域 を 除 く) 近 隣 商 業 地 域 2 / 7

Microsoft Word - 土木報告No.3頁.doc

<8C9A90DD94AD90B696D88DDE939982CC8DC48E918CB989BB82C98AD682B782E98E9696B18EE688B CC FC90B3816A2E786477>

<6D33335F976C8EAE CF6955C A2E786C73>

全設健発第     号

1 総 合 設 計 一 定 規 模 以 上 の 敷 地 面 積 及 び 一 定 割 合 以 上 の 空 地 を 有 する 建 築 計 画 について 特 定 行 政 庁 の 許 可 により 容 積 率 斜 線 制 限 などの 制 限 を 緩 和 する 制 度 である 建 築 敷 地 の 共 同 化 や

Microsoft Word - セット版●報告書要約2月28日「タイにおける省エネルギー技術として有効な屋根用省エネ塗料の技術協力事業」実証事業 (2)

平成16年年金制度改正 ~年金の昔・今・未来を考える~

その 他 事 業 推 進 体 制 平 成 20 年 3 月 26 日 に 石 垣 島 国 営 土 地 改 良 事 業 推 進 協 議 会 を 設 立 し 事 業 を 推 進 ( 構 成 : 石 垣 市 石 垣 市 議 会 石 垣 島 土 地 改 良 区 石 垣 市 農 業 委 員 会 沖 縄 県 農

高濃度硫化水素削減のための汚泥脱気装置の開発

4. その 他 (1) 期 中 における 重 要 な 子 会 社 の 異 動 ( 連 結 範 囲 の 変 更 を 伴 う 特 定 子 会 社 の 異 動 ) 無 (2) 簡 便 な 会 計 処 理 及 び 四 半 期 連 結 財 務 諸 表 の 作 成 に 特 有 の 会 計 処 理 の 適 用 有

平 成 25 年 度 修 繕 費 事 業 計 画 書 様 式 E 自 動 車 事 業 費 ( 款 ) 営 業 費 用 ( 項 ) 車 両 保 存 費 ( 目 ) 車 両 修 繕 費 ( 節 ) 自 動 車 本 部 運 輸 課 車 両 係 ( ) 担 当 者 名 堤 智

< E95FB8CF689638AE98BC689FC90B390A CC8CA992BC82B582C982C282A282C E90E096BE8E9E8E9197BF2E786477>

< 対 象 と 方 法 > Lateral intercondylar ridge の 肉 眼 的 観 察 348 の 大 腿 骨 標 本 から 大 腿 骨 遠 位 部 の 損 傷 により 30 標 本 を 除 外 した 318 標 本 を 対 象 とした LIR 有 無 を 確 認 し LIR が

2 出 願 資 格 審 査 前 記 1の 出 願 資 格 (5) 又 は(6) により 出 願 を 希 望 する 者 には, 出 願 に 先 立 ち 出 願 資 格 審 査 を 行 いますので, 次 の 書 類 を 以 下 の 期 間 に 岡 山 大 学 大 学 院 自 然 科 学 研 究 科 等

Ⅰ 人 口 の 現 状 分 析 Ⅰ 人 口 の 現 状 分 析 1 人

も く じ 1 税 源 移 譲 1 2 何 が 変 わったのか 改 正 の 3 つ の ポイント ポイント1 国 から 地 方 へ 3 兆 円 規 模 の 税 源 が 移 譲 される 2 ポイント2 個 人 住 民 税 の 税 率 構 造 が 一 律 10%に 変 わる 3 ポイント3 個 々の 納

<4D F736F F D F5A91EE8BC F368C8E3393FA8DC48D F C8E323893FA916493C B95AA8D CE3816A>


根 本 確 根 本 確 民 主 率 運 民 主 率 運 確 施 保 障 確 施 保 障 自 治 本 旨 現 資 自 治 本 旨 現 資 挙 管 挙 管 代 表 監 査 教 育 代 表 監 査 教 育 警 視 総 監 道 府 県 警 察 本 部 市 町 村 警 視 総 監 道 府 県 警 察 本 部

板 厚 測 定 法 の 活 用 によって 周 期 を 検 討 できるのは 昭 和 52 年 以 降 に 設 置 された 屋 外 タンク 貯 蔵 所 ( 及 びそれと 同 等 以 上 の 性 能 を 有 するもの)であり 本 検 討 項 目 はこれらの 屋 外 タ ンク 貯 蔵 所 を 対 象 として

1 変更の許可等(都市計画法第35条の2)

別紙3

Microsoft Word - 論文最終.doc

Microsoft Word - H27概要版

適 用 範 囲 を 拡 大 するために 試 験 施 工 を 実 施 した 図 -1~ に 通 常 期 施 工 の 試 験 施 工 箇 所 から 採 取 した 中 温 化 混 合 物 と のコアの 締 固 め 度 を 示 す スト レートアスファルトを 用 いた 加 熱 アスファルト 混 合 物 お

<4D F736F F D E598BC68A8897CD82CC8DC490B68B7982D18E598BC68A8893AE82CC8A C98AD682B782E993C195CA915B C98AEE82C382AD936F985E96C68B9690C582CC93C197E1915B927582CC898492B75F8E96914F955D89BF8F915F2E646F6

1

<4D F736F F D AC90D1955D92E CC82CC895E DD8C D2816A2E646F63>

課 税 ベ ー ス の 拡 大 等 : - 租 税 特 別 措 置 の 見 直 し ( 後 掲 ) - 減 価 償 却 の 見 直 し ( 建 物 附 属 設 備 構 築 物 の 償 却 方 法 を 定 額 法 に 一 本 化 ) - 欠 損 金 繰 越 控 除 の 更 な る 見 直 し ( 大

6 構 造 等 コンクリートブロック 造 平 屋 建 て4 戸 長 屋 16 棟 64 戸 建 築 年 1 戸 当 床 面 積 棟 数 住 戸 改 善 後 床 面 積 昭 和 42 年 36.00m m2 昭 和 43 年 36.50m m2 昭 和 44 年 36.

<4D F736F F D F8D828D5A939982CC8EF68BC697BF96B38F9E89BB82CC8A6791E52E646F63>

第 3 四 半 期 運 用 状 況 の 概 要 第 3 四 半 期 末 の 運 用 資 産 額 は 2,976 億 円 となりました 第 3 四 半 期 の 修 正 総 合 収 益 率 ( 期 間 率 )は +1.79%となりました なお 実 現 収 益 率 は +0.67%です 第 3 四 半 期

Contents 第 1 章 国 土 調 査 法 19 条 5 項 指 定 とは? 国 土 調 査 法 19 条 5 項 指 定 とは? 1 指 定 の 意 義 メリット 1 指 定 の 対 象 は? 2 対 象 となる 事 業 2 国 土 調 査 法 19 条 5 項 指 定 までの 流 れ 3

Microsoft Word - 実施について.doc

第5回法人課税ディスカッショングループ 法D5-4

った 場 合 など 監 事 の 任 務 懈 怠 の 場 合 は その 程 度 に 応 じて 業 績 勘 案 率 を 減 算 する (8) 役 員 の 法 人 に 対 する 特 段 の 貢 献 が 認 められる 場 合 は その 程 度 に 応 じて 業 績 勘 案 率 を 加 算 することができる

1 林 地 台 帳 整 備 マニュアル( 案 )について 林 地 台 帳 整 備 マニュアル( 案 )の 構 成 構 成 記 載 内 容 第 1 章 はじめに 本 マニュアルの 目 的 記 載 内 容 について 説 明 しています 第 2 章 第 3 章 第 4 章 第 5 章 第 6 章 林 地

耐震改修評定委員会での検討事項                 2000,4,13

佐渡市都市計画区域の見直し

市 町 村 税 の 概 況 市 町 村 税 の 概 況 は 平 成 25 年 度 地 方 財 政 状 況 調 査 平 成 26 年 度 市 町 村 税 の 課 税 状 況 等 の 調 及 び 平 成 26 年 度 固 定 資 産 の 価 格 等 の 概 要 調 書 等 報 告 書 等 の 資 料 に

の 提 供 状 況 等 を 総 合 的 に 勘 案 し 土 地 及 び 家 屋 に 係 る 固 定 資 産 税 及 び 都 市 計 画 税 を 減 額 せずに 平 成 24 年 度 分 の 固 定 資 産 税 及 び 都 市 計 画 税 を 課 税 することが 適 当 と 市 町 村 長 が 認 め

<4D F736F F F696E74202D204C C C835B A43976D90858E598B5A8F EF088E4816A2E707074>

平成24年度 業務概況書

6-1 第 6 章 ストック オプション 会 計 設 例 1 基 本 的 処 理 Check! 1. 費 用 の 計 上 ( 1 年 度 ) 2. 費 用 の 計 上 ( 2 年 度 )- 権 利 不 確 定 による 失 効 見 積 数 の 変 動 - 3. 費 用 の 計 上 ( 3 年 度 )-

4. その 他 (1) 期 中 における 重 要 な 子 会 社 の 異 動 ( 連 結 範 囲 の 変 更 を 伴 う 特 定 子 会 社 の 異 動 ) 無 (2) 簡 便 な 会 計 処 理 及 び 四 半 期 連 結 財 務 諸 表 の 作 成 に 特 有 の 会 計 処 理 の 適 用 有

(2)大学・学部・研究科等の理念・目的が、大学構成員(教職員および学生)に周知され、社会に公表されているか

6. 共 有 等 に 係 る 固 定 資 産 の 判 定 3 共 有 に 係 る 固 定 資 産 については それぞれの 共 有 者 が 他 に 固 定 資 産 を 所 有 している 場 合 であっても その 資 産 とは 別 個 に 共 有 されている 固 定 資 産 を 別 の 人 格 が 所

目 改 正 項 目 軽 自 動 車 率 の 引 上 げ 〇 国 及 び 地 方 を 通 じた 自 動 車 関 連 制 の 見 直 しに 伴 い 軽 自 動 車 の 標 準 率 が 次 のとおり 引 き 上 げられます 車 種 区 分 引 上 げ 幅 50cc 以 下 1,000 円 2,000 円

目 次 1. 方 針 1 2. 市 庁 舎 の 耐 震 化 事 業 計 画 2 [ 参 考 ] 建 物 の 現 状 5

< 目 次 > 1 軽 四 輪 車 等 に 係 る 税 率 引 上 げ Q1 1 軽 四 輪 車 等 についてなぜ 標 準 税 率 を 引 き 上 げることにしたのですか? 3 Q1 2 自 家 用 乗 用 車 については 税 率 を 1.5 倍 に 引 き 上 げ それ 以 外 ( 貨 物 用 営

指 定 - 第 2 表 エネルギー 管 理 指 定 工 場 等 のエネルギーの 使 用 量 及 び 販 売 した 副 生 エネルギーの 量 平 成 27 年 度 エネルギーの 種 類 単 位 使 用 量 販 売 した 副 生 エネルギーの 量 数 値 熱 量 GJ 数 値 熱 量 GJ 原 油 (コ

Ⅰ. は じ め に 27 年 か ら の 不 況 の 影 響 で 不 動 産 競 売 物 件 が 増 加 し て い る 29 年 9 月 は 全 国 で 8 件 を 超 え た ( 前 年 同 月 は 約 6 件 ) ま た 不 動 産 競 売 の 情 報 が イ ン タ ー ネ ッ ト で 公

第 40 回 中 央 近 代 化 基 金 補 完 融 資 推 薦 申 込 み 公 募 要 綱 1 公 募 推 薦 総 枠 30 億 円 一 般 物 流 効 率 化 促 進 中 小 企 業 高 度 化 資 金 貸 付 対 象 事 業 の 合 計 枠 2 公 募 期 間 平 成 28 年 6 月 20

1 書 誌 作 成 機 能 (NACSIS-CAT)の 軽 量 化 合 理 化 電 子 情 報 資 源 への 適 切 な 対 応 のための 資 源 ( 人 的 資 源,システム 資 源, 経 費 を 含 む) の 確 保 のために, 書 誌 作 成 と 書 誌 管 理 作 業 の 軽 量 化 を 図

<4D F736F F D C93FA967B91E5906B8DD082D682CC91CE899E2E646F6378>

市 の 人 口 密 度 は 5,000 人 を 超 え 図 4 人 口 密 度 ( 単 位 : 人 /k m2) に 次 いで 高 くなっている 0 5,000 10,000 15,000 首 都 圏 に 立 地 する 政 令 指 定 都 市 では 都 内 に 通 勤 通 学 する 人 口 が 多

<8BB388F58F5A91EE82A082E895FB8AEE967B95FB906A>

1. 本 市 の 保 育 所 運 営 費 と 保 育 料 の 現 状 2 (1) 前 回 (5/29 5/29) 児 童 福 祉 専 門 分 科 会 資 料 国 基 準 に 対 する 本 市 の 保 育 料 階 層 区 分 別 軽 減 率 国 基 準 に 対 する 本 市 の 保 育 料 階 層 区

Transcription:

Thermal Science & Engineering Vol.5 No. (7) 圧 縮 天 然 ガス() 直 接 噴 射 エンジンの 燃 焼 解 析 野 村 佳 洋 稲 垣 英 人 塚 崎 之 弘 Numerical Analysis of Combustion in a Compressed Natural Gas Direct Injection Engine Yoshihiro NOMURA, Hideto INAGAKI and Yukihiro TSUKASAKI Abstract Compressed Natural Gas () direct injection engine has many advantages for the reduction of CO emission. For further improvement of those engines, a numerical simulation technique has been developed for the analysis of combustion process. Prior to an in-cylinder calculation, the wall function was modified to improve the accuracy of the wall heat loss. Then the nozzle-to-cylinder entire calculation was performed. Good agreements were obtained in comparison with the experiment for the behavior of impinging jets. This method was applied to the analysis of the difference of combustion processes between and conventional gasoline direct-injection engines. It is accordingly found that the velocity and the turbulence of in-cylinder gas are increased by the fuel injection into engine and thus the combustion speed is enhanced significantly. Key Words: CFD, Combustion, Compressed natural gas (), Heat release, Heat loss, Wall function 記 号 D : 直 径 [m] E : モデル 定 数 (=9.) L : 噴 流 先 端 の 到 達 距 離 [m] R : 半 径 [m] T : 温 度 [K] t : 時 間 [s] u : 速 度 [m/s] y : 距 離 [m] θ : エンジンのクランク 角 [deg] κ : モデル 定 数 (=.4) λ : 円 管 の 管 摩 擦 係 数 φ : 当 量 比 ( 空 燃 比 の 理 論 空 燃 比 に 対 する 比 ) 添 字 g : ガス m : しきい 値 : 中 心 : 無 次 元 値 まえがき CO 排 出 の 少 ない ( 圧 縮 天 然 ガス) 車 は, 環 境 問 題 や 石 油 代 替 燃 料 の 観 点 から 普 及 しつつある. 最 近 では, 図 に 示 すようなガソリン 直 接 噴 射 エン ジンの 技 術 を 応 用 した 直 接 噴 射 エンジン( 以 下 単 に 直 噴 エンジンと 記 す)の 検 討 が 進 めら れている[]. 高 圧 の 天 然 ガスを 直 接 筒 内 に 噴 射 する ことにより, 従 来 車 の 課 題 であった 航 続 距 離 と 出 力 について 大 幅 な 改 善 ができることが 報 告 され ている. この 直 噴 エンジンの 特 徴 は, 高 圧 の 燃 料 ノ ズルにより 燃 料 の 噴 射 速 度 が 極 めて 速 く( 衝 撃 波 を 伴 う 超 音 速 流 ), 混 合 促 進 や 乱 れの 増 加 により 燃 焼 期 間 が 短 いことである. 一 方 で, 筒 内 流 動 の 増 加 によ り 冷 却 損 失 は 増 える 傾 向 にあることが 指 摘 されてい る.これらの 点 を 改 善 しさらなる 効 率 向 上 を 図 るた 受 付 日 : 6 年 3 月 日, 第 43 回 日 本 伝 熱 シンポジウムより 受 付, 担 当 エディター: 花 村 克 悟 ( 株 ) 豊 田 中 央 研 究 所 ( 48-9 愛 知 県 愛 知 郡 長 久 手 町 ) トヨタ 自 動 車 ( 株 ) ( 4-93 静 岡 県 裾 野 市 ) - 33-7 The Heat Transfer Society of Japan

Thermal Science & Engineering Vol.5 No. (7) めには 多 次 元 計 算 が 極 めて 有 効 である.しかし, 従 来 のエンジン 筒 内 燃 焼 計 算 は 主 にガソリンなどの 液 体 燃 料 を 対 象 としたものであり[], 高 速 のガス 噴 流 に 対 する 計 算 についてはほとんど 検 証 されていない. また, 効 率 向 上 に 重 要 なガスからの 壁 への 冷 却 損 失 の 挙 動 についても,これまでほとんど 検 討 されてい ない. 以 上 の 背 景 の 下, 本 研 究 では 直 噴 エンジン に 適 用 し 得 る, 混 合 気 形 成 から 燃 焼 さらに 冷 却 損 失 過 程 の 計 算 手 法 の 構 築 を 目 指 したものである. 特 に 従 来 から 実 用 計 算 で 用 いられる 壁 関 数 については, 改 良 手 法 が 提 案 されているものの[3], 詳 細 な 計 算 で 用 いられる 低 Re 数 型 乱 流 モデル( 以 下 単 に 低 Re 数 モデル)と 比 較 して 熱 伝 達 の 誤 差 が 大 きいことが 知 られている そこでまずその 点 について 基 礎 的 に 検 討 し その 後 筒 内 の 解 析 を 行 った. 基 礎 検 討. 壁 関 数 の 取 り 扱 い 壁 境 界 近 傍 の 挙 動 を 高 精 度 に 解 析 するためには, 前 述 のように 低 Re 数 モデルが 必 要 であるが,その 計 算 には 壁 境 界 の 計 算 格 子 が 十 分 に 細 かいことが 前 提 として 必 要 である.しかし, 図 に 示 したように 直 噴 エンジンの 燃 料 噴 射 期 間 中 の 流 速 は 高 く, 壁 境 界 層 は 極 めて 薄 くなることが 推 定 される(y = で. mm のオーダー).このような 薄 い 壁 格 子 を 用 いた 場 合, 計 算 時 間 が 非 常 に 長 くなるという 問 題 がある.さらにバルブやピストン 移 動 に 伴 い, 各 計 算 要 素 から 壁 までの 距 離 を 毎 時 刻 再 計 算 する 必 要 が あり,より 一 層 計 算 時 間 が 長 くなる 傾 向 にある.そ のため, 実 用 的 な 計 算 では, 円 管 内 流 れを 基 にした 以 下 のような 壁 関 数 が 広 く 用 いられている( 以 下 標 準 壁 関 数 ). u ln = κ y ( Ey ),, y ym ( y = ) この 場 合, 壁 格 子 の 厚 さは 低 Re 数 モデルの 倍 程 度 になり,また 壁 からの 距 離 も 壁 境 界 に 接 するセル 一 層 のみで 必 要 であり, 計 算 負 荷 もほとんど 増 加 し ない.このような 計 算 時 間 の 面 では 有 効 な 壁 関 数 で はあるが, 境 界 層 の 厚 みに 対 して 格 子 厚 さを 適 切 y m > y m () Injector Fuel Cavity Intake valve Exhaust valve Spark plug Piston Fig. Combustion system of direct injection engine. λ.4.3.. Standard wall function Modified wall function. y Position of first mesh y Fig. Effect of wall function on the friction factor of circular pipe (Re=9,). に 設 定 しないと 誤 差 が 非 常 に 大 きくなる. 図 は 円 管 の 発 達 した 流 れ 場 に 壁 関 数 を 適 用 し, 管 摩 擦 係 数 を 計 算 した 結 果 である. 流 れの Re 数 は 一 定 とし, 壁 境 界 の 格 子 厚 さを 変 えて 計 算 した.なお, 計 算 に は 以 下 全 て 汎 用 ソフト STAR-CD を 用 い, 計 算 スキ ームとして 速 度 ベクトルは 次 風 上, 温 度 や 化 学 種 などのスカラーには 次 風 上 を 用 いた. 図 の 黒 塗 りの 記 号 で 示 した 結 果 が 式 ()の 標 準 壁 関 数 によるものである.この 場 合, 良 く 知 られてい るように, 壁 第 格 子 点 が 層 流 底 層 内 に 入 ると (y <y m), 極 めて 誤 差 が 大 きくなる.これは, 壁 第 格 子 点 以 降 に 対 しても 層 流 底 層 に 即 した 乱 流 粘 性 を 与 えるべきところに 通 常 の 乱 流 粘 性 が 用 いられるた めであり, 壁 関 数 による 計 算 の 本 質 的 な 問 題 である. この 改 善 には, 本 来, 低 Re 数 モデルを 用 いる 必 要 があるが, 前 述 のように 本 研 究 ではその 適 用 は 困 難 であった.そこで, 主 として 実 用 面 から, 層 流 底 層 を 無 視 し 壁 の 第 格 子 点 から 対 数 則 を 適 用 する 方 法 を 検 討 した( 以 下 修 正 壁 関 数 ). 結 果 を 同 じく 図 中 に 白 抜 きで 示 す.このような 単 純 な 場 においては 壁 格 子 の 影 響 がほとんど 無 く, 良 好 な 結 果 が 得 られ - 34-7 The Heat Transfer Society of Japan

Thermal Science & Engineering Vol.5 No. (7) 4D 5D D Inlet boundary Pipe wall Pressure boundary Wall boundary 5D Fig. 3 Calculation domain and conditions for steady impinging jet (Re=7,). ることがわかった. この 修 正 は 物 理 的 な 根 拠 を 伴 わない, 言 わば 便 宜 的 な 手 法 であるため, 実 際 の 筒 内 計 算 では 問 題 が 生 じる 可 能 性 がある. 全 ての 流 れ 場 においてその 精 度 を 確 認 することは 不 可 能 であるが, 本 研 究 の 対 象 で ある 直 噴 に 限 れば, 図 に 示 すように 噴 射 弁 から 燃 料 噴 流 がピストン 頂 面 に 衝 突 するような 衝 突 噴 流 挙 動 が 最 重 要 であると 考 えられる.そこで, 衝 突 噴 流 を 対 象 に 精 度 を 検 証 した. 計 算 条 件 などは Baughn らの 実 験 [4]に 対 する Craft らの 研 究 [5]とほぼ 同 じである. 図 3 に 計 算 領 域 と 計 算 条 件 を 示 す. 温 度 境 界 層 については,いずれも Jayatilleka の 結 果 [6] を 元 に Pr=.7, 乱 流 Pr=.9 として 以 下 の 式 を 用 いた. T ( y ). 89 =.5ln 計 算 結 果 を 図 4 に 示 す. 円 管 における 速 度 分 布 を 元 にした 壁 関 数 を 用 いているため,よどみ 点 近 傍 では いずれの 計 算 結 果 も 誤 差 が 大 きい.しかしながら, 修 正 壁 関 数 では 標 準 壁 関 数 と 比 較 して 壁 要 素 の y の 影 響 が 非 常 に 小 さくなっている.また, 噴 流 全 体 (R/D<5)での 熱 流 束 の 積 分 値 を 比 較 すると, 修 正 壁 関 数 は 標 準 壁 関 数 に 対 して 誤 差 が,y =,.5 におい てそれぞれ 45%から 3%,83%から 6%に 大 幅 に 減 少 することがわかった. 以 上 の 検 討 結 果 により, 修 正 壁 関 数 では 詳 細 な 熱 流 束 分 布 の 解 析 には 問 題 があるが, 直 噴 特 有 の 燃 焼 特 性 の 解 析 は 十 分 可 能 と 判 断 し,これ 以 降 の 計 算 では 全 て 修 正 壁 関 数 を 使 用 した.. 高 速 噴 流 の 計 算 法 今 回 の 計 算 対 象 である 直 噴 エンジンの 燃 料 圧 力 は 5 MPa と 極 めて 高 く, 筒 内 圧 力 との 比 は () Nusselt number, Nu/(Re.7 Pr.4 ) Distance from the nozzle outlet, L L [mm].35.3.5..5..5..35.3.5..5..5. Standard wall function y =.5 y = y =48 3 4 5 6 R/D Modified wall Function y =.5 y = y =48 3 4 5 6 Distance from the center of jet, R/D Fig. 4 Effect of modification of wall function on the heat transfer of the steady impinging jet. 以 上 となる.このような 条 件 ではノズル 出 口 で 衝 撃 波 が 発 生 し, 噴 流 挙 動 に 影 響 を 及 ぼすはずである. そこで, 図 5 の 右 に 示 すようにノズル 内 部 からの 計 算 ()と, 簡 易 的 にノズル 出 口 で 平 均 流 速 を 与 え た 場 合 ( 同 じ 図 )の 計 算 を 行 いその 影 響 を 検 討 し た. 図 5 はそのときの 貫 徹 距 離 (ノズル 出 口 から 噴 流 先 端 までの 距 離 )を 示 したものである.ノズル 出 口 で 平 均 流 速 を 与 えると,ノズルの 開 度 が 少 なく(ニ ードルのリフト 量 が 小 ) 流 量 が 少 ない 噴 射 直 後 では 噴 流 速 度 が 小 さく,またその 後 は 逆 に 過 大 となって しまう.それに 対 してノズル 内 部 から 計 算 した 場 合 は, 貫 徹 距 離 はより 実 験 に 近 い 値 を 示 し,ノズル 内 から 筒 内 一 体 の 計 算 が 望 ましいことがわかった. Calculation of 8 Needle Inlet position Needle 6 4 8 Injected 6 fuel 4 Inlet Position boundary of.5.5 Velocity position Time from injection start, t t [msec] Boundary L Fig. 5 Effect of inlet boundary position on penetration (jet edge distance from the nozzle) of jet. - 35-7 The Heat Transfer Society of Japan

Thermal Science & Engineering Vol.5 No. (7) Time after injection start t=.4msec.8.6 mm Calculation 4 Fig. 6 Validation of impinging jet from the fuel injector. (Fuel pressure : 5 MPa, ambient pressure:.5 MPa) 図 6 は,さらに 壁 衝 突 噴 流 の 挙 動 を 実 験 (シュリ ーレン 写 真 )と 比 較 したものである. 壁 境 界 には 前 述 の 修 正 壁 関 数 を 用 いている. 本 手 法 により, 壁 衝 突 前 から 衝 突 後 の 噴 流 挙 動 について 実 験 の 傾 向 との 良 い 一 致 が 得 られることを 確 認 した. 3 筒 内 計 算 への 応 用 3. 供 試 エンジンおよび 条 件 対 象 としたエンジンは 市 販 ガソリンエンジンをベ ースにした 直 噴 エンジンである. 詳 細 は 既 報 []とほぼ 同 じであり 省 略 する. 運 転 条 件 は rpm, 燃 料 圧 力 5 MPa, 圧 縮 行 程 中 の 噴 射 による 成 層 燃 焼 条 件 である.また,ほぼ 同 様 の 条 件 での 直 噴 ガソリ ンの 計 算 も 行 い 比 較 検 討 した. 計 算 は 基 礎 検 討 と 同 様 に 市 販 ソフト STAR-CD を 用 い, 燃 焼 モデルは 直 噴 ガソリンの 解 析 と 同 じ CFM-ITNFS を 用 いた. 燃 料 についてはメタンとした. そのほか 詳 細 については 既 報 []と 同 様 である. 3. 供 試 エンジンおよび 条 件 図 7 に 混 合 気 形 成 および 燃 焼 過 程 の 計 算 結 果 を 示 す.ノズルからの 燃 料 噴 流 はキャビティに 衝 突 後, 急 速 に 混 合 し,キャビティ 内 に 混 合 気 を 形 成 する. 混 合 気 への 点 火 時 刻 前 後 のクランク 角, 上 死 点 前 deg(- degatdc)でのキャビティ 内 の 混 合 気 は 当 量 比 φ =.5 でほぼ 均 一 であり, 比 較 的 理 論 空 燃 比 に 近 い( 過 度 に 薄 い,あるいは 濃 い 領 域 が 少 ない) 燃 焼 に 比 較 的 適 した 混 合 気 となっている.これは 噴 流 速 度 が 非 常 に 大 きい 直 噴 エンジンの 特 長 であ る.また, 噴 流 による 乱 れも 大 きく 燃 焼 期 間 も 短 い. 図 8 には 筒 内 圧 力 の 履 歴 より 計 算 した 燃 焼 による 熱 発 生 の 時 間 履 歴 ( 熱 発 生 率 )を 示 す.また, 図 9 はピストンなど 燃 焼 室 全 体 の 冷 却 損 失 を 燃 焼 期 間 全 体 にわたって 積 分 したものであり, 供 給 した 燃 料 の 発 熱 量 に 対 する 割 合 で 示 してある. 直 噴 エンジ ンは 燃 焼 期 間 が 短 く, 冷 却 損 失 がやや 大 きい 傾 向 が 実 験 と 良 く 一 致 している.なお, 冷 却 損 失 の 絶 対 値 の 大 きさは 実 験 の 方 が 計 算 よりも 大 きいが, 実 験 は エンジンの 冷 却 水 の 温 度 変 化 からの 計 測 値 であり, 燃 焼 室 以 外 の 排 気 ポートなどでの 損 失 も 含 んでいる. 一 方, 計 算 は 燃 焼 室 からの 損 失 のみであることから やや 小 さな 値 となっていると 思 われる. 4 まとめ 直 噴 エンジンの 燃 焼 解 析 について 検 討 し, 以 下 のことが 得 られた. Fuel nozzle -3 deg - - 3 Equivalence ratio Ignition point point 4 5 5 Gas temperature, Tg(K) Fig. 7 Calculation results of mixture formation and combustion processes. Start of fuel injection is 3 deg and ignition timing is 6 deg before top dead center. - 36-7 The Heat Transfer Society of Japan

. 3. 5.. 5.. 5 Thermal Science & Engineering Vol.5 No. (7) Heat release rate, dq/dθ [J/deg] 5 4 3 - dq/dθ J/deg a 5 Calculation 4 3 - Crank angle After Top Dead Center (ATDC), θ [deg] 5% Fig. 8 Comparison of heat release rate between and gasoline direct injection engine. Heat loss Calculation Fig. 9 Comparison of total heat loss from gas to wall. () 本 研 究 対 象 では 低 Re 数 モデルが 適 用 困 難 なため, 対 数 域 を 延 長 した 修 正 壁 関 数 を 検 討 した. 円 管 内 流 れと 衝 突 噴 流 については, 本 研 究 で 検 討 した 範 囲 に おいて 標 準 の 壁 関 数 より y の 影 響 が 小 さい 良 好 な 結 果 を 示 し, 筒 内 解 析 に 利 用 した.( 適 用 範 囲 について はさらに 検 討 する 必 要 がある.) () 衝 撃 波 を 伴 う 高 圧 の 燃 料 噴 射 に 対 して,ノズル 内 筒 内 一 体 計 算 を 行 うことにより 噴 流 挙 動 につい て 実 験 との 良 い 一 致 が 得 られることがわかった. (3) 以 上 の 手 法 を 元 に 筒 内 の 混 合 気 形 成 燃 焼 過 程 を 計 算 した 結 果, 燃 焼 速 度 が 速 く 冷 却 損 失 が 大 きい 傾 向 にある 直 噴 エンジン 特 有 の 燃 焼 挙 動 を 予 測 することができた. 参 考 文 献 [] 谷 口 聡 ほか, 直 噴 エンジンの 研 究, 自 技 会 学 術 講 演 会 前 刷 集,58-5, (5), 7-. [] Nomura, Y., etal, Numerical study of mixture formation and combustion processes in a direct injection gasoline engine with fan-shaped spray, SAE paper --738. [3] 須 賀 一 彦 ほか, 汎 用 的 な 解 析 的 壁 関 数 モデ ル( 第 報, 滑 面 ~ 粗 面 乱 流 熱 に 対 応 した 流 れ 場 のモデル, 日 本 機 械 学 会 論 文 集,7-7, B (5), 75-733. [4] Baughn, J. et al, The effect of Reynolds number on the heat transfer distribution from a flat plate to a turbulent impinging jet, ASME Winter Anual Meeting (99). [5] Craft, T. J. et al, Development and application of a new wall function for a complex turbulent flows, ECCOMAS Computational Fluid Dynamics Conference (), -. [6] Jayatilleka, C. L., The influence of Prandtl number and surface roughness on the resistance of the laminar sub-layer to momentum and heat transfer, Progress in Heat and Mass Transfer, (963), 93-33. - 37-7 The Heat Transfer Society of Japan