顔写真

マルタ カオル
丸田 薫
Kaoru Maruta
所属
流体科学研究所 附属統合流動科学国際研究教育センター エネルギー動態研究分野
職名
教授
学位
  • 博士(工学)(上智大学)

経歴 8

  • 2020年4月 ~ 継続中
    東北大学流体科学研究所 所長

  • 2007年4月 ~ 継続中
    東北大学流体科学研究所 教授

  • 2002年4月 ~ 2007年3月
    東北大学流体科学研究所 助教授

  • 1999年4月 ~ 2002年3月
    秋田県立大学システム科学技術学部 助教授

  • 2000年11月 ~ 2001年3月
    カリフォルニア大学バークレー校 客員研究員

  • 2000年6月 ~ 2000年10月
    南カリフォルニア大学 客員研究員

  • 1998年5月 ~ 1999年3月
    東北大学流体科学研究所 講師

  • 1993年10月 ~ 1998年4月
    東北大学流体科学研究所 助手

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学歴 2

  • 上智大学 理工学研究科 機械工学専攻

    ~ 1993年9月

  • 上智大学 理工学部 機械工学科

    ~ 1988年3月

委員歴 70

  • The Combustion Institute Member of the 39th Symposium Program Advisory Committee

    2020年10月 ~ 継続中

  • The Combustion Institute Board of Director

    2020年7月 ~ 継続中

  • 自動車技術会 理事

    2020年6月 ~ 継続中

  • 日本燃焼学会 副会長

    2019年6月 ~ 継続中

  • 自動車技術会 フェロー

    2018年4月25日 ~ 継続中

  • The Combustion Institute, Fellow

    2018年2月 ~ 継続中

  • Combustion Science and Technology Associate editor

    2016年7月 ~ 継続中

  • The Institute for Dynamics of Explosions and Reactive Systems Secretary, Board of Director

    2015年7月 ~ 継続中

  • 日本機械学会 フェロー

    2015年1月 ~ 継続中

  • The Combustion Institute, Member of the Finance Committee

    2014年8月 ~ 継続中

  • 日本伝熱学会 TSE編集委員

    2013年4月 ~ 継続中

  • 自動車技術会東北支部 理事

    2012年4月 ~ 継続中

  • 日本機械学会 代表会員

    2011年4月 ~ 継続中

  • 日本燃焼学会 理事

    2011年4月 ~ 継続中

  • Combustion, Explosion, and Shock Waves Editorial Board (International Editorial Council )

    2009年7月 ~ 継続中

  • Progress in Energy and Combustion Science Editorial Board Editorial Board

    2006年8月 ~ 継続中

  • 一般社団法人日本国際学生技術研修協会 IAESTE JAPAN 理事

    2013年4月 ~ 2022年5月

  • 日本機械学会 熱工学部門 (第98期)運営委員会委員

    2020年4月 ~ 2021年3月

  • The Combustion Institute, Member of the Program Advisory Committee for the 38th International Symposium on Combustion

    2018年1月 ~ 2021年1月

  • 日本機械学会 熱工学部門 第97期 総務委員会 委員長

    2019年4月 ~ 2020年3月

  • 日本機械学会 熱工学部門 第97期 部門賞委員会 委員長

    2019年4月 ~ 2020年3月

  • 日本機械学会 熱工学部門 第97期 部門長

    2019年4月 ~ 2020年3月

  • 日本燃焼学会 専務理事

    2017年6月 ~ 2019年6月

  • 日本機械学会 熱工学部門 第96期 副部門長

    2018年4月 ~ 2019年3月

  • The Combustion Institute, Member of the Fellows of The Combustion Institute Selection Committee

    2017年4月 ~ 2019年3月

  • 日本機械学会東北支部 会計担当幹事

    2017年4月 ~ 2019年3月

  • The Combustion Institute, Member of the Gold Medal Selection Committee

    2017年7月 ~ 2018年7月

  • 日本機械学会東北支部 第53期会計幹事

    2017年4月 ~ 2018年3月

  • 日本機械学会 熱工学部門 KSME-JSME合同会議委員会 共同議長

    2014年4月 ~ 2018年3月

  • (社)日本工業炉協会,ISO/TC244国内対策委員会 委員長

    2006年4月 ~ 2018年3月

  • (社)日本工業炉協会,ISO/TC109国内対策委員会 委員長

    2006年4月 ~ 2018年3月

  • Far Eastern Federal University (Vladivostok, Russia) Professor, Head of Megagrant project14 (Y26.31.0003)

    2014年1月 ~ 2016年12月

  • 日本燃焼学会 編集委員長

    2013年4月 ~ 2016年3月

  • 日本機械学会 熱工学部門 運営委員会 委員

    2014年4月 ~ 2015年3月

  • Combustion and Flame Editorial Board Member

    2009年1月 ~ 2014年12月

  • 日本機械学会第91期 熱工学部門 運営委員

    2013年4月 ~ 2014年3月

  • 日本機械学会第91期 熱工学部門 年鑑委員会 幹事

    2013年4月 ~ 2014年3月

  • 日本機械学会第91期 熱工学部門 AJK合同会議委員会 委員

    2013年4月 ~ 2014年3月

  • 日本機械学会東北支部 商議員

    2013年4月 ~ 2014年3月

  • 日本燃焼学会 副編集委員長

    2012年4月 ~ 2013年4月

  • 日本燃焼学会 平成24年度調査研究委員会 新概念燃焼技術 小委員長

    2012年12月 ~ 2013年3月

  • 日本機械学会第90期 熱工学部門 ASME-JSME合同会議委員会委員

    2012年4月 ~ 2013年3月

  • 日本機械学会東北支部 企画担当幹事

    2012年4月 ~ 2013年3月

  • 日本機械学会第48期 商議員

    2012年3月 ~ 2013年2月

  • 日本機械学会第89期 熱工学部門 総務委員会委員

    2011年4月 ~ 2012年3月

  • 日本機械学会第89期 熱工学部門 学会賞委員会幹事

    2011年4月 ~ 2012年3月

  • 日本機械学会第89期 代表会員

    2011年4月 ~ 2012年3月

  • 日本機械学会第89期 論文編修部会 論文編修委員会 B2編編修委員

    2011年4月 ~ 2012年3月

  • 日本機械学会第88期 論文編修部会 論文編修委員会 編修委員

    2010年4月 ~ 2011年3月

  • 日本機械学会第88期 熱工学部門 運営委員

    2010年4月 ~ 2011年3月

  • 日本機械学会第88期 論文編修部会 論文編修委員会 編修委員

    2010年4月 ~ 2011年3月

  • 日本機械学会第88期 熱工学部門 総務委員会委員

    2010年4月 ~ 2011年3月

  • The Combustion Institute, Colloquium Co-chair, 33rd International Symposium on Combustion, Beijing, China

    2009年8月 ~ 2010年8月

  • 日本機械学会第87期 熱工学部門 運営委員

    2009年4月 ~ 2010年3月

  • 日本伝熱学会東北支部 監事

    2009年4月 ~ 2010年3月

  • 日本燃焼学会 超燃焼研究委員会 委員長

    2008年4月 ~ 2010年3月

  • 日本燃焼学会 平成20年度調査研究委員会 マイクロコンバスタ 小委員長

    2008年11月 ~ 2009年3月

  • (独)産業技術総合研究所 客員研究員

    2008年4月 ~ 2009年3月

  • 日本機械学会 校閲委員

    2008年4月 ~ 2009年3月

  • The Combustion Institute, Colloquium Co-chair, 32nd International Symposium on Combustion, Montreal, Canada

    2007年8月 ~ 2008年8月

  • 日本燃焼学会 平成19年度調査研究委員会 層流燃焼小委員会 小委員長

    2007年7月 ~ 2008年3月

  • 日本機械学会第85期 熱工学部門 広報委員会 委員

    2007年4月 ~ 2008年3月

  • 住友大阪セメント・NEDO(NEDO事業:バイオマスの高効率セメント燃料化技術の研究開発)高効率セメント燃料化技術推進委員会 委員

    2005年9月 ~ 2008年3月

  • 日本伝熱学会編集出版部会 委員

    2005年6月 ~ 2007年3月

  • 日本機械学会 JSME International Journal 編集委員

    2005年4月 ~ 2007年3月

  • 日本伝熱学会 評議委員

    2003年4月 ~ 2007年3月

  • 日本燃焼学会 燃焼夏の学校 幹事

    2000年4月 ~ 2007年3月

  • The Combustion Institute, Colloquium Co-chair, 31st International Symposium on Combustion, Heidelberg, Germany

    2005年8月 ~ 2006年8月

  • 日本伝熱学会東北支部 幹事

    2003年4月 ~ 2006年3月

  • The Combustion Institute, Member of the Board of Directors Officers Nomination Committee

    2019年9月 ~

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所属学協会 5

  • 日本伝熱学会

  • 日本航空宇宙学会

  • The Combustion Institute

  • 日本燃焼学会

  • 日本機械学会

研究キーワード 8

  • Combustion limits

  • 燃焼限界

  • 微小重力場燃焼

  • 高温空気燃焼

  • 触媒燃焼

  • 超燃焼

  • マイクロ燃焼

  • マイクロリアクタによる代替燃料の燃焼特性・化学反応機構

研究分野 3

  • ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 流体工学 /

  • ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 熱工学 / 移動論・速度論

  • ナノテク・材料 / エネルギー化学 / エネルギー動態学

受賞 9

  1. 令和3年度 研究功績賞

    2022年3月 日本機械学会 熱工学部門

  2. 平成27年流体科学研究賞

    2015年10月 一般財団法人機器研究会 マイクロ燃焼の基礎及び応用に関する研究

  3. 平成27年度科学技術分野の文部科学大臣表彰(科学技術賞 研究部門)

    2015年4月 文部科学省 マイクロ燃焼の科学と熱技術および燃焼反応動力学の研究

  4. 平成25年度粉生熱技術振興賞

    2013年11月 公益財団法人谷川熱技術振興基金 マイクロ燃焼技術による密閉型燃焼加熱器および火炎クロマトグラフ法の研究開発で成果をあげ、熱技術の推進に貢献した

  5. 第45回市村学術賞 貢献賞

    2013年4月25日 (財)新技術開発財団 多様な燃料の詳細化学反応機構解明のための火炎クロマトグラフ法の開発

  6. 日本燃焼学会論文賞

    2011年12月 日本燃焼学会 Micro and mesoscale combustion: Proceedings of the Combustion Institute, Vol.33, Issue 1:125-150 (2011).

  7. 日本機械学会熱工学部門「貢献表彰」

    2011年10月 日本機械学会

  8. 日本燃焼学会奨励賞

    2001年11月 日本燃焼学会 マイクロコンバスタに関する研究

  9. Young Investigators Award, The First Asia-Pacific Conference on Combustion

    1999年5月 The Australia/New Zealand, Chinese, Chinese Taipei, Japanese and Korean Sections of the Combustion Institute Extinction of Low-Stretched Diffusion Flame in Microgravity

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論文 161

  1. Effects of unburnt reaction progress on stretch flame dynamics under elevated temperatures

    Akita, K., Zhao, P., Morii, Y., Maruta, K., Splitter, D., Chuahy, F.D.F.

    Combustion and Flame 259 2024年

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2023.113193  

    ISSN:1556-2921 0010-2180

  2. Experimental and chemical kinetic modeling study of ethylene carbonate oxidation: A lithium-ion battery electrolyte surrogate model

    Kanayama, K., Gr{\'e}goire, C.M., Cooper, S.P., Almarzooq, Y., Petersen, E.L., Mathieu, O., Maruta, K., Nakamura, H.

    Combustion and Flame 262 2024年

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2024.113333  

    ISSN:1556-2921 0010-2180

  3. Advanced Rapid Combustion Concept Using Autoignition Assisted Flame for High Compression Ratio SI Engines

    Yuta Sasaki, Junki Hori, Masatoshi Seto, Tatsuya Fujikawa, Youhi Morii, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    SAE Technical Paper Series 2023年9月29日

    DOI: 10.4271/2023-32-0119  

    ISSN:0148-7191 2688-3627

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    <jats:p>&lt;div class="section abstract"&gt;&lt;div class="htmlview paragraph"&gt;To achieve higher thermal efficiency for spark- ignition (SI) engines, advanced rapid combustion technology under high compression ratio is needed. The results of single-cylinder preliminary engine tests using E.U. commercial fuel at 96 RON show that the higher the compression ratio, the faster the combustion speed. Additional engine test and computations using S5R five-component surrogate gasoline with reliable chemistry under various temperature and pressure conditions implied that the autoignition assisted flame played significant role under higher compression ratio conditions, i.e., high temperature and pressure conditions, where apparent increases in laminar flame speeds compared to conventional combustion.&lt;/div&gt;&lt;/div&gt;</jats:p>

  4. Analysis of knock onset based on two-dimensional direct numerical simulation and theory of explosive transition of deflagration 招待有り

    Youhi Morii, Akira Tsunoda, Ajit Kumar Dubey, Kaoru Maruta

    Physics of Fluids 35 (8) 2023年8月1日

    DOI: 10.1063/5.0160236  

    ISSN:1070-6631

    eISSN:1089-7666

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    In this study, we analyzed data from a two-dimensional (2D) direct numerical simulation (DNS) that reproduced the knocking experiment in order to elucidate the knocking phenomenon. First, it was confirmed that the reaction front behavior in 2D DNS could be reproduced as a one-dimensional (1D) laminar premixed flame simulation at extreme conditions. Furthermore, a detailed study using a 1D laminar premixed flame revealed a strong relation between the timing of knock onset and the flame propagation limit of the 1D laminar premixed flame at elevated temperature and pressure conditions. To clarify this relation, we introduced the theory of “explosive transition of deflagration.” This theory shows that when the Lewis number is unity, the time evolution of the normalized fuel mass fraction and temperature in a 0D homogeneous ignition is equal to the temporal evolution observed in a 1D laminar premixed flame, if the spatiotemporal transformation is properly applied. Furthermore, the rate at which the normalized fuel mass fraction decreases in the preheat zone was found to depend on the Lewis number, and when the Lewis number is greater than unity, no flame structure exists above a certain threshold temperature. Finally, the mechanism of knock onset was explained by considering the theory of explosive transition of deflagration and explosive transition boundary plotted on a pressure-temporal diagram.

  5. Carleman linearization approach for chemical kinetics integration toward quantum computation 査読有り

    Takaki Akiba, Youhi Morii, Kaoru Maruta

    Scientific Reports 13 (1) 2023年3月9日

    出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC

    DOI: 10.1038/s41598-023-31009-9  

    eISSN:2045-2322

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    Abstract The Harrow, Hassidim, Lloyd (HHL) algorithm, known as the pioneering algorithm for solving linear equations in quantum computers, is expected to accelerate solving large-scale linear ordinary differential equations (ODEs). To efficiently combine classical and quantum computers for high-cost chemical problems, non-linear ODEs (e.g., chemical reactions) must be linearized to the highest possible accuracy. However, the linearization approach has not been fully established yet. In this study, Carleman linearization was examined to transform nonlinear first-order ODEs of chemical reactions into linear ODEs. Although this linearization theoretically requires the generation of an infinite matrix, the original nonlinear equations can be reconstructed. For the practical use, the linearized system should be truncated with finite size and the extent of the truncation determines analysis precision. Matrix should be sufficiently large so that the precision is satisfied because quantum computers can treat such huge matrix. Our method was applied to a one-variable nonlinear $$\dot{y}=-{y}^{2}$$ system to investigate the effect of truncation orders and time step sizes on the computational error. Subsequently, two zero-dimensional homogeneous ignition problems for H<sub>2</sub>–air and CH<sub>4</sub>–air gas mixtures were solved. The results revealed that the proposed method could accurately reproduce reference data. Furthermore, an increase in the truncation order improved accuracy with large time-step sizes. Thus, our approach can provide accurate numerical simulations rapidly for complex combustion systems.

  6. Acoustic parametric instability in thermo-diffusively unstable CH<sub>4</sub>/O<sub>2</sub>/Xe mixtures

    Dubey, A.K., Tezuka, T., Morii, Y., Nakamura, H., Maruta, K.

    Combustion and Flame 258 2023年

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2023.113056  

    ISSN:1556-2921 0010-2180

  7. Lutidyl Radical Photoelectron Spectra Reveal Additive Substituent Effects on Benzyl Derivatives’ Ionization Energy 招待有り

    Keisuke Kanayama, Christin Fernholz, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta, Andras Bodi, Patrick Hemberger

    ChemPhysChem 2023年

    DOI: 10.1002/cphc.202300359  

    ISSN:1439-4235

    eISSN:1439-7641

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    Understanding how isomerism influences photoelectron spectra helps in the assignment and analysis of reactive mixtures, especially for heterocycles with numerous isomers. Threshold photoelectron spectra of lutidyl radical isomers, i. e., benzyl derivatives with a nitrogen heteroatom and a methyl substituent, are recorded using vacuum ultraviolet synchrotron radiation. The radicals are produced by flash pyrolysis from aminomethyl methylpyridine precursors. Experimental ionization energies are determined to be 7.54, 7.50, and 7.45 eV for 2,4-, 2,6- and 3,5-lutidyl, respectively, in excellent agreement with composite method calculations. Franck–Condon simulations aid the TPES assignment but are also shown to exhibit artifacts if large-amplitude motions, notably the methyl internal rotation are assumed to be active in the double harmonic approximation. Based on calculated adiabatic ionization energies (AIE) of benzyl, picolyl, and xylyl radicals, the N and CH3 substituent effects are found to be additive, position-dependent and decrease in the para>ortho≳meta order in magnitude with the nitrogen heteroatom increasing and the methyl substituent decreasing the AIE. These effects are discussed in light of the charge distribution upon ionization. The additivity of the substituent effects also helps predict the influence of substituents on the binding energy of the unpaired electron in analogous radicals.

  8. Experimental and modeling study on pyrolysis of ethylene carbonate/dimethyl carbonate mixture 査読有り

    Keisuke Kanayama, Shintaro Takahashi, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    Combustion and Flame 245 2022年11月

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2022.112359  

    ISSN:0010-2180

    eISSN:1556-2921

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    Ethylene carbonate (EC) and dimethyl carbonate (DMC) are important chemical substances of the lithium-ion battery (LIB) electrolytes. Although the carbonate esters are regarded as a cause of the LIB fires, there are few studies on the pyrolysis/combustion characteristics of EC. This study aims to investigate the pyrolysis characteristics of EC by performing theoretical calculations and species measurements, and to propose the first EC pyrolysis sub-mechanism. The theoretical calculations performed for a gas-phase EC decomposition at the G4 level of theory indicate that a dissociation channel producing acetaldehyde and carbon dioxide, EC = CH3CHO + CO2 (R1), is an energetically and entropically preferred decomposition reaction channel. The rate constant of R1 calculated in the present study is 7.4 times higher than that of the CO2 elimination reaction of DMC, which produces dimethyl ether, DMC = DME + CO2, at 1000 K. Species measurements were performed for the pyrolysis of EC/DMC/N2 mixtures at atmospheric pressure using a time-of-flight mass spectrometer and a gas chromatograph connected to a micro flow reactor with a controlled temperature profile. Oxygenates (EC, DMC, formaldehyde, acetaldehyde and DME), inorganic species (H2, CO and CO2) and hydrocarbons (CH4, C2H2, C2H4 and C2H6) were measured. Experimental results indicate that the consumption of EC occurs at a lower temperature range (Tw = 1000–1050 K) than that of DMC (Tw = 1050–1100 K), as was expected from the theoretical calculations. The measured acetaldehyde showed a rapid increase at Tw = 1000–1050 K, implying that acetaldehyde can be a good marker for the EC decomposition. One-dimensional computations using the present model involving the EC pyrolysis sub-mechanism reproduced the measured results well. Based on the reaction path analysis, R1 accounts for approximately 95% of the contribution to EC consumption at 1080 K, where 30% of EC is consumed.

  9. Effects of mixture composition on oxidation and reactivity of DME/NH<sub>3</sub>/air mixtures examined by a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際誌 査読有り

    Murakami, Y., Nakamura, H., Tezuka, T., Hiraoka, K., Maruta, K.

    Combustion and Flame 238 111911-111911 2022年4月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2021.111911  

    ISSN:1556-2921 0010-2180

  10. Study on oxidation and pyrolysis of carbonate esters using a micro flow reactor with a controlled temperature profile. Part II: Chemical kinetic modeling of ethyl methyl carbonate 査読有り

    Shintaro Takahashi, Keisuke Kanayama, Shota Morikura, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    Combustion and Flame 238 111878-111878 2022年4月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2021.111878  

    ISSN:0010-2180

    eISSN:1556-2921

  11. Study on Products from Fuel-rich Methane Combustion near Sooting Limit Temperature Region and Importance of Methyl Radicals for the Formation of First Aromatic Rings 査読有り

    Keisuke Kanayama, Ajit K. Dubey, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    Combustion Science and Technology 194 (4) 832-849 2022年3月12日

    出版者・発行元:Informa UK Limited

    DOI: 10.1080/00102202.2020.1787394  

    ISSN:0010-2202 1563-521X

    eISSN:1563-521X

  12. Study on oxidation and pyrolysis of carbonate esters using a micro flow reactor with a controlled temperature profile. Part I: Reactivities of dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate and diethyl carbonate 査読有り

    Kanayama, K., Takahashi, S., Morikura, S., Nakamura, H., Tezuka, T., Maruta, K.

    Combustion and Flame 237 111810-111810 2022年3月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2021.111810  

    ISSN:1556-2921 0010-2180

  13. Thermal partial oxidation of n-butane in a micro-flow reactor and solid oxide fuel cell stability assessment 国際誌 査読有り

    Skabelund, B.B., Nakamura, H., Tezuka, T., Maruta, K., Ahn, J., Milcarek, R.J.

    Energy Conversion and Management 254 115222-115222 2022年2月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.enconman.2022.115222  

    ISSN:0196-8904

  14. Dynamics of FREI with/without cool flame interaction 査読有り

    Keisuke Akita, Youhi Morii, Yuki Murakami, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    Proceedings of the Combustion Institute 39 (2) 1957-1965 2022年

    DOI: 10.1016/j.proci.2022.07.206  

    ISSN:1540-7489

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    The interactions between cool flames and flames with repetitive extinction and ignition (FREI) of stoichiometric n -heptane/air mixture were studied using a micro flow reactor with a controlled temperature profile from 373 to 1300 K. Two different flame dynamics with and without cool flames were observed in reac- tors with inner diameters dinner of 1 and 2 mm. Cool flames and FREI are spatially separated at dinner = 1 mm, whereas interactions between cool flames and FREI are observed at dinner = 2 mm. At dinner = 1 mm, the brightness intensity from cool flames depends on the inlet velocity (uinlet). Approximately above uinlet= 10 cm/s, the brightness intensity from cool flames decreases with increasing inlet velocity, despite a large amount of mixture input. This is because before low temperature ignition occurs under higher inlet velocity conditions, the mixture archives temperature where negative temperature coefficient is dominant. Reaction front propagation speed of FREI decreases monotonically due to heat loss because the extinction points of FREI are located in higher temperatures than the cool flame region. At dinner = 2 mm, the acceleration of the reaction front in the cool flame region is confirmed experimentally, as predicted in our previous two- dimensional numerical simulations. Additionally, the instantaneous reaction front speed after autoignition is analyzed at dinner = 1 mm. The instantaneous reaction front speed decreases as the time from extinction to ignition tex_ig becomes longer because a moderate mixing zone of reactants and products is formed.

  15. Computational study on lean and rich combustion of flame ball, counterflow flame and planar flame: Their limits and stoichiometries 査読有り

    Akira Tsunoda, Takaki Akiba, Hisashi Nakamura, Youhi Morii, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    Proceedings of the Combustion Institute 39 (2) 1937-1944 2022年

    DOI: 10.1016/j.proci.2022.07.158  

    ISSN:1540-7489

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    To investigate (fuel-)lean/rich limits and essential stoichiometries, i.e., the borders of lean/rich combustion, one-dimensional steady computations with detailed chemistry for flame balls, counterflow flames, and stretch-free planar flames were conducted using a CH4/O2/Xe mixture that has been used in microgravity experiments. As continuous converged solutions were obtained under lean/rich conditions, it was suggested that the existence of flame ball not only under lean but also under rich condition. Flame radii and temperatures of flame balls decreased and increased toward the lean/rich limits from their maximum and minimum values, respectively. The lean limits were wider in the order of the flame ball, counterflow flame, and stretch-free planar flame. Therefore, the lean flammability limit corresponded to the lean limit of the flame ball in the mixture. Conversely, the rich limits were wider in the order of the counterflow flame, stretch-free planar flame, and flame ball. Thus, the rich flammability limit corresponded to the rich limit of the counterflow flame in the mixture. Essential stoichiometry, which represents the actual stoichiometry depending on the dominant transport in near-flame front, was not uniquely determined as conventional stoichiometry (π = 1); it was located between the equivalence ratio of π = 1 and πc, where πc denotes the critical equivalence ratio is evaluated using the fuel and oxidizer Lewis number of a target mixture. The results indicated that the essential stoichiometry of the stretch-free planar flame corresponded to π = 1, that of the flame ball corresponded to π = πc, and that of the stretched flame was located between π = 1 and πc depending on the stretch rate.

  16. Effects of n-Butanol Blends on the Formation of Hydrocarbons and PAHs from Fuel-Rich Heptane Combustion in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際誌 査読有り

    Mohd Hafidzal Bin Mohd Hanafi, Hisashi Nakamura, Susumu Hasegawa, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    Combustion Science and Technology 193 (12) 2085-2110 2021年9月10日

    出版者・発行元:Informa UK Limited

    DOI: 10.1080/00102202.2020.1729141  

    ISSN:0010-2202

    eISSN:1563-521X

  17. Effect of Computational Constraints on Zero-Dimensional Computations for the Nanosecond-Order Ignition Process of the CH4/Air Mixture 査読有り

    Mayu Suzuki, Youhi Morii, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    Combustion, Explosion, and Shock Waves 57 (4) 424-432 2021年7月

    出版者・発行元:Pleiades Publishing Ltd

    DOI: 10.1134/s0010508221040055  

    ISSN:0010-5082

    eISSN:1573-8345

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    <sec> <title>Abstract</title> Zero-dimensional computations of nanosecond-order ignition using a nanosecond discharge are performed with two constraints. The effects of these constraints are assessed to study the experimental rapid pressure change properly at the initial stages. The computations are carried out with the following constraints: constant internal energy and volume (U&amp;V) and constant enthalpy and pressure (H&amp;P), revealing differences between the two solutions. As the pressure remains constant under the H&amp;P constraint, the total number density of all species decreases during ignition. In this case, O radicals are less generated and consumed. The progression of all reactions and temperatures increases under the H&amp;P constraint less intensely than under the U&amp;V constraint. Significant differences are found between the results calculated under the U&amp;V and H&amp;P constraints. Therefore, large discrepancies with real phenomena can be caused if the loss due to pressure reduction is not treated well. </sec>

  18. Study of high-temperature oxygen combustion (HiTOx) and its heating performance using a laboratory-scale test furnace 国際誌 査読有り

    Hisashi Nakamura, Yuji Kuwayama, Takakazu Onishi, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta, Tadahiro Araake, Susumu Mochida

    Applied Thermal Engineering 194 117077-117077 2021年7月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2021.117077  

    ISSN:1359-4311

  19. Reactivity of CO/H2/CH4/Air Mixtures Derived from In-Cylinder Fuel Reformation Examined by a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際誌 査読有り

    Yuki Murakami, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Go Asai, Kaoru Maruta

    Combustion Science and Technology 193 (2) 266-279 2021年1月25日

    出版者・発行元:Informa UK Limited

    DOI: 10.1080/00102202.2020.1847096  

    ISSN:0010-2202

    eISSN:1563-521X

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    The effects of CO/H-2/CH4 mixture compositions on the reactivity are investigated based on weak flame responses in a micro flow reactor with a controlled temperature profile (MFR). The ratios of H-2 and CH4 are varied widely at a constant fraction of CO and the effects of variations in the compositions on the reactivity of the stoichiometric CO/H-2/CH4 mixtures are evaluated both experimentally and computationally at atmospheric pressure. The results show that a weak flame is stabilized at the higher temperature region in MFR as the CH4 mole fraction increases, which indicates that the reactivity of the CO/H-2/CH4 mixtures decreases with the increase of the CH4 mole fraction. Ignition delay times of the CO/H-2/CH4 mixtures are also computed using a detailed chemical reaction model. The computed ignition delay times of the CO/H-2/CH4 mixtures largely increase as the CH4 mole fraction increases, which is consistent with the variation in the reactivity shown by weak flames in MFR. Rate-of-production analyses using a detailed chemical reaction model show that the OH radical consumption by CH4 increases and that by H-2 decreases as the CH4 fraction increases. Consequently, the production rate of CH3 radicals, which are less reactive than H radicals, increases and the production rate of H radicals decreases. This can suppress the OH formation from H radicals. Therefore, the primary factor of the significant reduction of the reactivity of the CO/H-2/CH4 mixtures seems to be the increase of the OH radical consumption by CH4 and the CH3 radical production due to the increase in the CH4 fraction.

  20. Dynamics of ball-like flames in extremely low-speed counterflow field in near-lean limit low-Lewis number mixture 国際誌 国際共著 査読有り

    Takaki Akiba, Tomoya Okuno, Hisashi Nakamura, Youhi Morii, Takuya Tezuka, Roman Fursenko, Sergey S. Minaev, Masao Kikuchi, Kaoru Maruta

    Proceedings of the Combustion Institute 38 (2) 1965-1972 2021年1月1日

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.proci.2020.06.084  

    ISSN:1540-7489

    eISSN:1873-2704

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    For the understanding of ball-like flame behavior in counterflow field, transient three-dimensional computations with thermal-diffusion model were conducted for a low-Lewis number mixture near lean limit. Three types of flame behaviors were confirmed: stable spherical ball-like flame (spherical BLF) in A <= 0.010, stable non-spherical ball-like flame (non-spherical BLF) in 0.01 < A < 0.089 and splitting ball-like flame (splitting BLF) in A >= 0.089, where A is ordinary stretch rate normalized with laminar burning velocity S L and thermal diffusivity a. Analysis of flame structure for non-spherical BLF located its center at the stagnation point showed that the maximum temperature on the stagnation plane was higher than that on the counterflow axis because of the small difference between the flame curvatures on the stagnation plane and that on the counterflow axis. With the increase of stretch rate, the maximum temperature of the non-spherical BLF on the stagnation plane increased and the position of maximum temperature got away from the stagnation point. The maximum temperature on the counterflow axis decreased and the position of maximum temperature got closer to the stagnation point. Existence of unburned fuel was also confirmed near the stagnation point at A = 0.085. Thus, net fuel velocity was newly introduced to evaluate the effect of the unburned fuel diffusion.The profile of the net fuel velocity revealed two peaks in the case of A < 0.050 and four peaks in the case of A > 0.050. In the case A > 0.050, the inner two peaks were found to be due to the diffusion of unburned fuel to the outward direction. The analyses on the peak positions showed that the flame splitting occurs when the positions of the inner two peaks of the net fuel velocity are located outside of the reference flame ball radius. (C) 2020 The Authors. Published by Elsevier Inc.

  21. 2D computations of FREI with cool flames for n-heptane/air mixture 国際誌 査読有り

    Keisuke Akita, Youhi Morii, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    Proceedings of the Combustion Institute 38 (2) 2247-2255 2021年1月1日

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.proci.2020.06.010  

    ISSN:1540-7489

    eISSN:1873-2704

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    Two-dimensional axisymmetric numerical simulation reproduced flames with repetitive extinction and ignition (FREI) in a micro flow reactor with a controlled temperature profile with a stoichiometric n-heptane/air mixture, which have been observed in the experiment. The ignition of hot flame occurred from consumption reactions of CO that was remained in the previous cycle of FREI. Between extinction and ignition locations of hot flames, several other heat release rate peaks related to cool and blue flames were observed for the first time. After the extinction of the hot flame, cool flame by the low-temperature oxidation of n-heptane appeared first and was stabilized in a low wall temperature region. In the downstream of the stable cool flame, a blue flame by the consumption reactions of cool flame products of CH2O and H2O2 appeared. After that, the hot flame ignition occurred from the remaining CO in the downstream of the blue flame. Then after the next hot flame ignition, the blue flame was swept away by the propagating hot flame. Soon before the hot flame merged with the stable cool flame, the hot flame propagation was intensified by the cool flame. After the hot flame merged with the stable cool flame, the hot flame reacted with the incoming fresh mixture of n-C7H16 and O-2. (C) 2020 The Authors. Published by Elsevier Inc. on behalf of The Combustion Institute.

  22. Effects of blending ratios on the reactivities of CH2F2/C2HF5 refrigerant blends 国際誌 査読有り

    Shintaro Takahashi, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    Proceedings of the Combustion Institute 38 (2) 2487-2495 2021年1月1日

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.proci.2020.07.136  

    ISSN:1540-7489

  23. Two-dimensional laboratory-scale DNS for knocking experiment using n-heptane at engine-like condition 国際誌 査読有り

    Youhi Morii, Ajit K. Dubey, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    Combustion and Flame 223 330-336 2021年1月1日

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2020.10.018  

    ISSN:0010-2180

    eISSN:1556-2921

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    A two-dimensional laboratory-scale DNS of a knocking experiment using a stoichiometric n-C7H16/O-2/Ar mixture at engine-like condition with the latest reduced SIP isooctane kinetics was conducted. A compressible reactive flow solver PeleC combined with an in-house efficient chemical kinetics solver MACKS was used. The results of DNS were compared with a "knocking experiment by Kyushu University" conducted in a 14 x 14 x 80 mm rectangular constant volume chamber for the same mixture at an initial temperature of 480 K and pressure of 0.33 MPa. The comparisons showed the present DNS with the lat est, validated reduced chemical kinetics successfully reproduced the knock onset timing within an error of 2% as well as the overall features of the experimental observations seen in the Schlieren images such as flame shape transitions, pressure history, and the characteristic faint increase in pressure due to the flame front attachment with the chamber wall. In addition, the present DNS captured that the cool flame ignition occurred homogeneously but accompanied by the rapid formation of density gradients vertical to the side walls in the unburned gas region. (C) 2020 The Authors. Published by Elsevier Inc. on behalf of The Combustion Institute.

  24. Study on methane oxidation affected by dimethyl ether oxidation at low temperatures using a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際誌 査読有り

    Hisashi Nakamura, Toru Sugita, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    Combustion and Flame 223 320-329 2021年1月1日

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2020.10.006  

    ISSN:0010-2180

    eISSN:1556-2921

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    The present study aims to identify cross-reactions of methane and dimethyl ether (DME) at low temperatures. A weak flame in a micro flow reactor with a controlled temperature profile (MFR) for a stoichiometric methane/DME/air mixture with 90% CH4 and 10% DME (hereinafter expressed as 90%/10% CH4 /DME) was used and analyzed. The weak flame structure was investigated by chemiluminescence observation and laser-induced fluorescence (LIF) measurements of OH and CH2O. Measured chemiluminescence and fluorescence intensity profiles were compared to computations with five detailed chemical kinetic mechanisms. Both experimentally and computationally obtained results showed the weak flame position of 90%/10% CH4/DME shifted to lower temperature in MFR compared to that of 100% CH4 reported earlier, indicating methane reactivity enhancement by the small DME addition. CH2O-LIF showed extensive formation of CH2O at low temperatures. Each mechanism predicted different levels of CH2O formation. The four mechanisms among five which include intermediate-temperature oxidation chemistry for methane , CH3 -> CH3O2 -> (CH3O2H) -> CH3O -> CH2O, predicted two-staged formation of CH2O at 650 and 730 K, whereas another mechanism predicted single-stage formation of CH2O at 650 K. Rate-of-production analysis revealed that OH radicals formed from low-temperature oxidation of DME initiate H-atom abstraction from methane; then intermediate-temperature oxidation chemistry for methane proceeds even at low temperatures. The contribution of intermediate-temperature oxidation chemistry for methane to CH2O formation at 730 K is stronger than that at 650 K, causing two-stage formation of CH2O. (C) 2020 The Authors. Published by Elsevier Inc. on behalf of The Combustion Institute.

  25. Impact of low concentration hydrocarbons in natural gas on thermal partial oxidation in a micro-flow reactor for solid oxide fuel cell applications 国際誌 国際共著 査読有り

    Brent B. Skabelund, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta, Jeongmin Ahn, Ryan J. Milcarek

    Journal of Power Sources 477 229007-229007 2020年11月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.jpowsour.2020.229007  

    ISSN:0378-7753

    eISSN:1873-2755

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    The increase in production and decrease in cost of natural gas have made it a viable alternative fuel to petroleum and coal power-based systems. The thermal partial oxidation of natural gas has been investigated previously, but few have investigated the effects of lower concentration hydrocarbons on reforming characteristics; especially at low temperatures (<1000 degrees C). This study investigates the microcombustion reforming of methane/air and natural gas/air utilizing heat recirculation to achieve high synthesis gas production. Maximum wall temperatures of 800-1000 degrees C at total flow rates of 10 and 50 mL min(-1) are investigated. Equivalence ratios 1-5 are investigated with no soot formation present in the reactor at 800 degrees C and 900 degrees C. Natural gas is found to reform similar to 130% more than methane at 800 degrees C and 50 mL min(-1) total flow rate due to low concentration hydrocarbons found in natural gas. A micro-tubular solid oxide fuel cell (mT-SOFC) is integrated into the natural gas/air microcombustion exhaust and characterized. The mT-SOFC operating in microcombustion exhaust achieves a high fuel utilization of 60% and 84% of the power density of a natural gas baseline. Three short-term tests are performed comparing the stability of natural gas and natural gas microcombustion in a mT-SOFC.

  26. Oxidation of a C2HF5/air mixture examined by weak flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際誌 査読有り

    Shintaro Takahashi, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    Combustion and Flame 217 12-20 2020年7月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2020.03.013  

    ISSN:0010-2180

    eISSN:1556-2921

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    Oxidation of C2HF5 (pentafluoroethane, R125) that has been extensively used as a refrigerant and fire suppressant agent was examined by weak flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile (MFR) for safety reasons. To investigate the oxidation process of a stoichiometric C2HF5/air mixture, species measurements for a stoichiometric C2HF5/air weak flame at the maximum wall temperatures of the reactor from 750 to 1400 K were conducted using a Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). Measurement results showed that two-stage oxidation which consist of the consumption of C2HF5 and formation of C2F6 at the first stage and the reactions of C2F6 at the second stage. Computational results reproduced the observed two-stage oxidation of C2HF5/air mixture. Since CO remained at the exit of MFR even in the case of a maximum wall temperature at 1400 K, incomplete oxidation of the C2HF5/air mixture was suggested. Therefore, the weak flame structure at a much higher maximum wall temperature of 2000 K was investigated computationally. The results showed that three-staged complete oxidation of a C2HF5/air mixture. The three-stage oxidation consisted of the two-stage oxidation similar to that observed in the case of the maximum wall temperature of 1400 K and additional oxidation from CO to CO2. The latter slowly proceeded because H atom in the fuel was mostly and already consumed by HF formation in the first stage. (C) 2020 The Authors. Published by Elsevier Inc. on behalf of The Combustion Institute.

  27. Investigation of microcombustion reforming of ethane/air and micro-Tubular Solid Oxide Fuel Cells 国際誌 国際共著 査読有り

    Milcarek, R.J., Nakamura, H., Tezuka, T., Maruta, K., Ahn, J.

    Journal of Power Sources 450 227606-227606 2020年2月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.jpowsour.2019.227606  

    ISSN:0378-7753

  28. Ignition Experiments by Nanosecond Repetitively Pulsed Discharges in Intense Turbulence for Super Lean Burn at Engine Condition 国際誌 査読有り

    Kodai Uesugi, Youhi Morii, Taichi Mukoyama, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Hisashi Nakamura, Hidemasa Takana, Kaoru Maruta, Takeshi Yokomori, Norimasa Iida

    SAE Technical Paper Series (2019-01-2160) 2019年12月19日

    出版者・発行元:SAE International

    DOI: 10.4271/2019-01-2160  

    eISSN:0148-7191

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    Ignition by Nanosecond Repetitively Pulsed Discharges (NRPD) at EXponential Increase of Minimum Ignition Energy (MIE-EXI) region under super lean SI engine conditions was studied. Fundamental experiments were conducted with a turbulent ignition test chamber with twin counter-rotating fans. The MIE-EXI region by arc discharge appeared over 6500 rpm of fan speed. In the MIE-EXI region (7000 rpm), successful ignition was achieved by establishing coupled ignition kernels with NRPD at 15 kHz although ignition was unsuccessful at 1 kHz. Results show that ignition by NRPD has potential advantages for lean burn applications. Preliminary engine test results with NRPD were also demonstrated.

  29. Investigation of the chemical and dilution effects of major EGR constituents on the reactivity of PRF by weak flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際誌 査読有り

    Grajetzki, P., Onda, T., Nakamura, H., Tezuka, T., Maruta, K.

    Combustion and Flame 209 13-26 2019年11月1日

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2019.06.021  

    ISSN:0010-2180

    eISSN:1556-2921

  30. Analysis of kinetic models for rich to ultra-rich premixed CH<inf>4</inf>/air weak flames using a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際誌 査読有り

    Dubey, A.K., Tezuka, T., Hasegawa, S., Nakamura, H., Maruta, K.

    Combustion and Flame 206 68-82 2019年8月1日

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2019.04.041  

    ISSN:0010-2180

    eISSN:1556-2921

  31. Initial-stage reaction of methane examined by optical measurements of weak flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際誌 査読有り

    Takahiro Onda, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    Combustion and Flame 206 292-307 2019年8月1日

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2019.04.044  

    ISSN:0010-2180

    eISSN:1556-2921

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    © 2019 The Combustion Institute To examine methane oxidation at intermediate temperatures (ca., 900–1200 K), chemiluminescence observation and laser-induced fluorescence (LIF) measurements for CH2O and OH were conducted for methane weak flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile (MFR) at atmospheric and elevated pressures. Locations of CH2O–LIF, chemiluminescence, and OH-LIF in MFR were arranged from the low temperature side at 1.0 and 5.0 bar. Spatial separation of methane oxidation was successfully demonstrated. One-dimensional computations with five detailed kinetic mechanisms were conducted. Computational profiles of CH2O molar concentration, heat release rate (HRR), and OH molar concentration normalized by their own peak values were compared with experimentally obtained intensity profiles of the CH2O–LIF, chemiluminescence, and OH-LIF. Computational results obtained with AramcoMech 1.3 showed better agreements with experimentally obtained results among the mechanisms employed. However, the flame position computed with AramcoMech 1.3 showed a slightly higher temperature region than the experimental flame position, indicating underprediction of methane reactivity. Sensitivity analysis identified a set of dominant reactions for weak flame positions. Rate constants of the identified reactions were modified within uncertainty to reproduce experimentally obtained weak flame positions. The modified mechanism also well predicted ignition delay times and flame speeds, and significant improvement of prediction was identified particularly for ignition delay times of lowest temperature and pressure investigated. Reaction path analysis highlighted the importance of intermediate-temperature oxidation chemistry for methane such as CH3→CH3O2→CH3O→CH2O reactions at higher pressures. Two-stage oxidation of methane was observed by chemiluminescence observation and numerical simulations at higher pressures (6.0–10.0 bar).

  32. A novel reactivity index for SI engine fuels by separated weak flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際誌 査読有り

    Grajetzki, P., Nakamura, H., Tezuka, T., Hasegawa, S., Maruta, K.

    Fuel 245 429-437 2019年6月1日

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.fuel.2019.02.030  

    ISSN:0016-2361

  33. Multi-stage oxidation of a CH<inf>2</inf>F<inf>2</inf>/air mixture examined by weak flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際誌 査読有り

    Takahashi, S., Nakamura, H., Tezuka, T., Hasegawa, S., Maruta, K.

    Combustion and Flame 201 140-147 2019年3月1日

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2018.12.014  

    ISSN:0010-2180

  34. Microcombustion for micro-tubular flame-assisted fuel cell power and heat cogeneration 国際誌 国際共著 査読有り

    Milcarek, R.J., Nakamura, H., Tezuka, T., Maruta, K., Ahn, J.

    Journal of Power Sources 413 191-197 2019年2月1日

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.jpowsour.2018.12.043  

    ISSN:0378-7753

  35. Wall chemical effect of metal surfaces on DME/air cool flame in a micro flow reactor 国際誌 査読有り

    Sui Wan, Yong Fan, Kaoru Maruta, Yuji Suzuki

    Proceedings of the Combustion Institute 37 (4) 5655-5662 2019年1月1日

    DOI: 10.1016/j.proci.2018.05.165  

    ISSN:1540-7489

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    Wall chemical effect on DME/air weak flames (U in =1.5cm/s, φ=0.85) was investigated using a micro flow reactor with a streamwise temperature gradient experimentally. The quartz channel used in this study has a rectangular cross-section of 1.5×5mm, which offers a good optical access for the planar laser-induced fluorescence (PLIF) measurement. The walls can be replaced for examining wall chemical effects of different wall materials. Wall surface materials, quartz, SiC, type 321 stainless steel (SUS321), iron, nickel and chromium, were employed. For SiC, SUS321 and metals, a 150-nm-thick film is deposited on the inner surface of the quartz channel to achieve different wall chemical boundary with identical thermal boundary condition. Streamwise distributions of DME, CO and CO 2 in the weak flame were measured with the gas chromatography (GC), and HCHO and OH distributions were measured through PLIF. It is found that species distributions in both the low- and high-temperature oxidation zones of the weak flame are significantly altered for different wall surface materials. Comparing with that in the quartz and SiC-coated channel, DME in the SUS321-coated channel has a much higher concentration in the negative temperature coefficient (NTC) region, while CO and HCHO have lower concentrations. The peak of OH is shifted downstream, and so as the rising of CO 2 . According to the results of the pure metal-coated channels, iron and nickel in the SUS321 should be responsible for the changes. These results suggest that the wall chemical effect of metal may exert strong influence on the low-temperature oxidation, which changes the species pool in the cool flame and leads to a modification of the hot flame region downstream.

  36. Effects of n-butanol addition on sooting tendency and formation of C<inf>1</inf> –C<inf>2</inf> primary intermediates of n-heptane/air mixture in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際誌 査読有り

    Hanafi, M.H.B.M., Nakamura, H., Hasegawa, S., Tezuka, T., Maruta, K.

    Combustion Science and Technology 190 (12) 2066-2081 2018年12月2日

    出版者・発行元:Informa UK Limited

    DOI: 10.1080/00102202.2018.1488694  

    ISSN:0010-2202

    eISSN:1563-521X

  37. Evaluation of the reactivity of ultra-lean PRF/air mixtures by weak flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際誌 査読有り

    Grajetzki, P., Nakamura, H., Tezuka, T., Hasegawa, S., Maruta, K.

    Combustion Science and Technology 190 (11) 1950-1970 2018年11月2日

    出版者・発行元:Informa UK Limited

    DOI: 10.1080/00102202.2018.1477772  

    ISSN:0010-2202

    eISSN:1563-521X

  38. Broken C-shaped extinction curve and near-limit flame behaviors of low Lewis number counterflow flames under microgravity 国際誌 国際共著 査読有り

    Okuno, T., Akiba, T., Nakamura, H., Fursenko, R., Minaev, S., Tezuka, T., Hasegawa, S., Kikuchi, M., Maruta, K.

    Combustion and Flame 194 343-351 2018年8月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2018.05.014  

    ISSN:0010-2180

  39. Experimental and numerical study of premixed flame penetration and propagation in multichannel system 国際誌 国際共著 査読有り

    Fursenko, R., Sereshchenko, E., Uriupin, G., Odintsov, E., Tezuka, T., Minaev, S., Maruta, K.

    Combustion Science and Technology 190 (6) 1023-1040 2018年6月3日

    出版者・発行元:Informa UK Limited

    DOI: 10.1080/00102202.2018.1424143  

    ISSN:0010-2202

    eISSN:1563-521X

  40. Modelling in Ecology, Epidemiology and Evolution

    Gubernov, V., Minaev, S., Im, H.G., Kim, N.I., Maruta, K.

    Mathematical Modelling of Natural Phenomena 13 (6) 2018年

    DOI: 10.1051/mmnp/2018066  

  41. Flammability limit of moderate- and low-stretched premixed flames stabilized in planar channel 国際誌 国際共著 査読有り

    Mokrin, S.N., Odintsov, E.S., Uriupin, G.V., Tezuka, T., Minaev, S.S., Maruta, K.

    Combustion and Flame 185 261-264 2017年11月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2017.07.023  

    ISSN:0010-2180

    eISSN:1556-2921

  42. OH and CH2O Laser-Induced Fluorescence Measurements for Hydrogen Flames and Methane, n-Butane, and Dimethyl Ether Weak Flames in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際誌 査読有り

    Takashige Shimizu, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    ENERGY & FUELS 31 (3) 2298-2307 2017年3月

    出版者・発行元:AMER CHEMICAL SOC

    DOI: 10.1021/acs.energyfuels.6b02325  

    ISSN:0887-0624

    eISSN:1520-5029

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    Laser-induced fluorescence (LIF) measurements were applied for the first time to a micro flow reactor with a controlled temperature profile to investigate general combustion and ignition characteristics of hydrogen (H-2/O-2/N-2 mixture at O-2/N-2 = 1:9), methane, n-butane, and dimethyl ether (DME) (fuel/air mixtures). For the hydrogen case, overall flame responses of the H-2/O-2/N-2 mixture against inlet flow velocity were investigated on the basis of the OH-LIF measurement. The existence of the three kinds of flame responses, such as normal flames in the high inlet flow velocity, flames with repetitive extinction and ignition (FREI) in the intermediate inlet flow velocity, and weak flames in the low inlet flow velocity were confirmed at phi = 0.6, 1.0, and 1.2. Experimental identification of the hydrogen weak flame was established for the first time. However, the OH-LIF signal level from fuel-rich hydrogen weak flames are quite low, and that at phi = 3.0 could not be detected. The reason for the low-level OH-LIF signal from the fuel-rich hydrogen weak flame was examined computationally, and it was found to be due to the drastic reduction of the maximum OH mole fraction in hydrogen weak flames at a fuel-rich condition. For methane, n-butane, and DME weak flames, CH2O- and OH-LIF measurements in addition to the simple observation of the chemiluminescence with a CH filter were conducted to investigate their weak flame structures. Experimental results were compared to computations with several detailed chemical kinetics. Results showed that experimental methane weak flame structure was qualitatively reproduced by GRI-Mech 3.0 and NUIG CH4/DME 2014 Mech, but the position of the main reaction zone of the methane weak flame was not well predicted by these two mechanisms. For the n-butane weak flame case, computations by Natural Gas III implied significant formation of formaldehyde in the n-butane weak flame, while computations by Aramco Mech 1.3 showed no significant heat release in the low-temperature region at atmospheric pressure. Experiments showed that the CH2O-LIF signal of the n-butane weak flame was distributed from 900 to 1200 K, which supports the computational results with Aramco Mech 1.3. For the DME weak flame case, clear CH2O-LIF signals distributed from 500 to 1150 K from the cool weak flame and broad dual zoned chemiluminescence from blue and hot weak flames were observed. Computations for the DME weak flame with DME 2000 and NUIG CH4/DME 2014 Mech reproduced the significant formation of formaldehyde. Detection limits of the chemiluminescence and LIF signals were examined and summarized by comparing the experimental and computational results of the present micro flow reactor. Results showed that OH in weak flames on the order of magnitude larger than 10(-10) mol/cm(3) would be observable by the present OH-LIF measurements.

  43. Investigation of wall chemical effect on weak flame with GC and PLIF 査読有り

    Wan S, Fan Y, Maruta K, Suzuki Y

    11th Asia-Pacific Conference on Combustion, ASPACC 2017 2017-December 2017年

  44. Diffusive-thermal instability of stretched low-Lewis-number flames of slot-jet counterflow burners 国際誌 国際共著 査読有り

    Fursenko, R., Mokrin, S., Minaev, S., Maruta, K.

    Proceedings of the Combustion Institute 36 (1) 1613-1620 2017年1月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.proci.2016.06.121  

    ISSN:1540-7489

    eISSN:1873-2704

  45. Ultra-lean combustion characteristics of premixed methane flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際誌 査読有り

    Okuno, T., Nakamura, H., Tezuka, T., Hasegawa, S., Maruta, K.

    Proceedings of the Combustion Institute 36 (3) 4227-4233 2017年1月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.proci.2016.06.137  

    ISSN:1540-7489

    eISSN:1873-2704

  46. Study on sooting behavior of premixed C<inf>1</inf>–C<inf>4</inf> n-alkanes/air flames using a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際誌 査読有り

    Dubey, A.K., Tezuka, T., Hasegawa, S., Nakamura, H., Maruta, K.

    Combustion and Flame 174 100-110 2016年12月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2016.09.007  

    ISSN:0010-2180

    eISSN:1556-2921

  47. Study on the combustion limit, near-limit extinction boundary, and flame regimes of low-Lewis-number CH<inf>4</inf>/O<inf>2</inf>/CO<inf>2</inf> counterflow flames under microgravity 国際誌 査読有り

    Okuno, T., Nakamura, H., Tezuka, T., Hasegawa, S., Takase, K., Katsuta, M., Kikuchi, M., Maruta, K.

    Combustion and Flame 172 13-19 2016年10月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2016.07.001  

    ISSN:0010-2180

    eISSN:1556-2921

  48. Effects of CO-to-H<inf>2</inf> ratio and diluents on ignition properties of syngas examined by weak flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際誌 査読有り

    Nakamura, H., Takahashi, H., Tezuka, T., Hasegawa, S., Maruta, K., Abe, K.

    Combustion and Flame 172 94-104 2016年10月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2016.06.024  

    ISSN:0010-2180

    eISSN:1556-2921

  49. Diffusive–thermal oscillations of rich premixed hydrogen–air flames in a microflow reactor 国際誌 国際共著 査読有り

    Miroshnichenko, T., Gubernov, V., Maruta, K., Minaev, S.

    Combustion Theory and Modelling 20 (2) 313-327 2016年3月3日

    出版者・発行元:Informa UK Limited

    DOI: 10.1080/13647830.2015.1130858  

    ISSN:1364-7830

    eISSN:1741-3559

  50. Efficiency of microcombustion system with thermoelectric generator combined with countercurrent heat exchanger 国際誌 国際共著 査読有り

    BeIyakov, N., Terletskii, I., Minaev, S., Kumar, S., Maruta, K.

    Key Engineering Materials 685 422-426 2016年2月

    出版者・発行元:Key Engineering Materials

    DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.685.422  

    ISSN:1013-9826

    eISSN:1662-9795

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    A new system for converting combustion heat into electric power was proposed on the basis of countercurrent burner with thermoelectric element embedded in a wall separating incoming fresh mixture and combustion products. The wall serves as heat exchanger between combustion products and the fresh mixture. Numerical simulations showed that almost whole combustion heat may be transferred through the thermoelectric element in such system and the total thermal efficiency attained a value close to the conversion efficiency of the thermoelectric device itself.

  51. Preface

    Suga, K., Fukagata, K., Maruta, K., Miyara, A., Takahashi, K.

    Journal of Thermal Science and Technology 11 (3) 1-1 2016年

    DOI: 10.1299/jtst.2016jtst0034  

  52. Efficiency of the small-sized systems with thermo-electrical conversion of the heat from gas combustion

    Miroshnichenko, T., Minaev, S., Maruta, K.

    Key Engineering Materials 685 2016年

    出版者・発行元:Key Engineering Materials

    DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.685.345  

  53. Study on combustion and ignition characteristics of ethylene, propylene, 1-butene and 1-pentene in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際誌 査読有り

    Kikui, S., Nakamura, H., Tezuka, T., Hasegawa, S., Maruta, K.

    Combustion and Flame 163 209-219 2016年1月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2015.09.029  

    ISSN:0010-2180

    eISSN:1556-2921

  54. Novel Ignition Property Measurements for Various Fuels using a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際誌 査読有り

    Nakamura, H., Tezuka, T., Hasegawa, S., Maruta, K.

    SAE Technical Papers 2015-September (September) 2015年9月

    出版者・発行元:SAE International

    DOI: 10.4271/2015-01-1817  

    ISSN:0148-7191

  55. Study on flame responses and ignition characteristics of CH 4 /O 2 /CO 2 mixture in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際誌 査読有り

    Xing Li, Li Jia, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    Applied Thermal Engineering 84 360-367 2015年6月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2015.03.022  

    ISSN:1359-4311

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    A stoichiometric CH4/O-2/CO2 (X-O2/X-CO2 = 0.62) mixture, which has the same laminar burning velocity (36.9 cm/s) as a stoichiometric CH4/air mixture, was tested in a micro flow reactor with a controlled temperature profile. Two kinds of steady flame responses, namely normal flame and weak flame, were observed experimentally in high and low inlet flow velocity regimes, respectively. Dynamic flames termed as FREI (flame with repetitive extinction and ignition) were observed in an intermediate inlet flow velocity regime. The flame responses of the CH4/O-2/CO2 (X-O2/X-CO2 = 0.62) mixture are similar to those of the CH4/air mixture, however, the transition velocities from normal flame to FREI and FREI to weak flame of these two mixtures are different. Moreover, the local wall temperature at the weak flame position of the CH4/O-2/CO2 (X-O2/X-CO2 = 0.62) mixture was found to be 1235 K experimentally, which is 10 K higher than that of the CH4/air weak flame. The local wall temperatures at the weak flame positions of CH4/O-2/CO2 (X-O2/X-CO2 = 0.62) and CH4/air mixtures, obtained by one dimensional computations with GRI-Mech 3.0, are close to those measured by experiments. The flame structure, reaction path and important reactions of the weak flames were analyzed to compare the difference between the CH4/O-2/CO2 (X-O2/X-CO2 = 0.62) and CH4/air weak flames. Although significant chemical effects of CO2 on combustion characteristics of methane premixed flames were reported elsewhere [32-34], it was found that the CH4/O-2/CO2 (X-O2/X-CO2 = 0.62) and CH4/air weak flames do not show significant differences since the chemical effect of CO2 is not strong at relatively low temperatures (below 1300 K). (C) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.

  56. Wall chemical effect on DME weak flame in a rectangular micro channel with a streamwise temperature gradient 査読有り

    Wan S, Fan Y, Maruta K, Suzuki Y

    ASPACC 2015 - 10th Asia-Pacific Conference on Combustion 2015年

  57. Characteristics of n-butane weak flames at elevated pressures in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際誌 査読有り

    Kikui, S., Kamada, T., Nakamura, H., Tezuka, T., Hasegawa, S., Maruta, K.

    Proceedings of the Combustion Institute 35 (3) 3405-3412 2015年1月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.proci.2014.07.029  

    ISSN:1540-7489

    eISSN:1873-2704

  58. Effect of radical quenching on CH<inf>4</inf>/air flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際誌 査読有り

    Kizaki, Y., Nakamura, H., Tezuka, T., Hasegawa, S., Maruta, K.

    Proceedings of the Combustion Institute 35 (3) 3389-3396 2015年1月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.proci.2014.07.030  

    ISSN:1540-7489

    eISSN:1873-2704

  59. Sooting limits and PAH formation of n-hexadecane and 2,2,4,4,6,8,8-heptamethylnonane in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際誌 査読有り

    Nakamura, H., Suzuki, S., Tezuka, T., Hasegawa, S., Maruta, K.

    Proceedings of the Combustion Institute 35 (3) 3397-3404 2015年1月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.proci.2014.05.148  

    ISSN:1540-7489

    eISSN:1873-2704

  60. Study on stretch extinction limits of CH4/CO2 versus high temperature O-2/CO2 counterflow non-premixed flames 査読有り

    Xing Li, Li Jia, Takakazu Onishi, Philipp Grajetzki, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    COMBUSTION AND FLAME 161 (6) 1526-1536 2014年6月

    出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE INC

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2013.12.004  

    ISSN:0010-2180

    eISSN:1556-2921

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    Extinction limits of counterflow non-premixed flames with normal and high temperature oxidizers were studied experimentally and numerically for development of new-type oxygen-enriched mild combustion furnace. Extinction stretch rates of CH4/CO2 (at 300 K) versus O-2/CO2 flames at oxygen mole fractions of 0.35 and 0.40 and oxidizer temperatures of 300 K, 500 K, 700 K and 1000 K were obtained. Investigation was also conducted for CH4/N-2 (at 300 K) versus air (O-2/N-2) flames at the same oxidizer temperatures. An effect of radiative heat loss on stretch extinction limits of oxygen-enriched flames and air flames was investigated by computations with optical thin model (OTM) and adiabatic flame model (ADI). The results show influence of radiative heat loss on stretch extinction limits was not significant in relative high fuel mole fraction regions. The extinction curve of the oxygen-enriched flames with oxygen mole fraction of 0.35 was close to that of the air flames at the oxidizer temperature of 300 K. However, the extinction curve of air flames with high temperature oxidizer was comparable with that of oxygen-enriched flames with oxygen mole fraction of 0.40. Scaling analysis based on asymptotic solution of stretch extinction was applied and it was found that stretch extinction limits can be expressed by two terms. The first term is total enthalpy flux of fuel stream based on thermo-physical parameters. The second term is a kinetic term which reflects an effect of the chemical reaction rate on stretch extinction limits. OH radicals which play important roles in chain propagating and main endothermic reactions were used to represent the kinetic term of both oxygen-enriched and air flames. The global rates of OH formation in these two cases were compared to understand the contribution of kinetic term to stretch extinction limits. Variation of extinction curves of oxygen-enriched flames and air flames was well explained by the present scaling analysis. This offers an effective approach to estimate stretch extinction limits of oxygen-enriched flames based on those of air flames at the same oxidizer temperature. (C) 2013 The Combustion Institute. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

  61. Soot formation characteristics and PAH formation process in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 査読有り

    Hisashi Nakamura, Ryu Tanimoto, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    COMBUSTION AND FLAME 161 (2) 582-591 2014年2月

    出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE INC

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2013.09.004  

    ISSN:0010-2180

    eISSN:1556-2921

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    A micro flow reactor with a controlled temperature profile was examined with regard to its capabilities to investigate soot formation characteristics of rich methane/air mixtures and the formation process of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) of rich acetylene/air mixtures. In the experiment for a methane/air mixture, four kinds of flame and soot responses to equivalence ratio (1.5-4.5) and inlet mean flow velocity (5-40 cm/s) were observed: soot formation without a flame; a flame with soot formation; a flame without soot formation; and neither a flame nor soot formation. Soot formation was observed at high equivalence ratio and low flow velocity. Sooting limits depending on equivalence ratio and flow velocity (residence time) were successfully identified by the present micro flow reactor. To investigate the PAH formation process, the micro flow reactor was employed for a rich acetylene/air mixture at equivalence ratios of 4, 5 and 6 at an inlet mean flow velocity of 2 cm/s and gas sampling experiments were conducted at temperatures from 600 to 1000 K. Temperature dependence of mole fractions of benzene, styrene, naphthalene, phenanthrene, indene, acenaphthylene and biphenyl was successfully obtained and larger PAHs such as pyrene and coronene were not observed in this study. One-dimensional computation with the ABF 2.99 mechanism predicted a benzene mole fraction three times higher than the experimental result. The modification of the ABF 2.99 mechanism using recent benzene reactions greatly improved the prediction of the benzene mole fraction. The rate of production analysis was carried out and PAH formation in the micro flow reactor was investigated in detail. (C) 2013 The Combustion Institute. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

  62. OH-LIF measurement of H-2/O-2/N-2 flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 査読有り

    T. Shimizu, H. Nakamura, T. Tezuka, S. Hasegawa, K. Maruta

    14TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON MICRO AND NANOTECHNOLOGY FOR POWER GENERATION AND ENERGY CONVERSION APPLICATIONS (POWERMEMS 2014) 557 2014年1月

    出版者・発行元:IOP PUBLISHING LTD

    DOI: 10.1088/1742-6596/557/1/012075  

    ISSN:1742-6588

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    This paper presents combustion and ignition characteristic of H-2/O-2/N-2 flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile. OH-LIF measurement was conducted to capture flame images. Flame responses were investigated for variable inlet flow velocity, U, and equivalence ratio, phi Three kinds of flame responses were experimentally observed for the inlet flow velocities: stable flat flames (normal flames) in the high inlet flow velocity regime; unstable flames called Flames with Repetitive Extinction and Ignition (FREI) in the intermediate flow velocity regime; and stable weak flames in the low flow velocity regime, at phi = 0.6, 1.0 and 1.2. On the other hand, weak flame was not observed at phi = 3.0 by OH-LIF measurement. Computational OH mole fractions showed lower level at the rich conditions than those at stoichiometric and lean conditions. To examine this response of OH signal to equivalence ratio, rate of production analysis was conducted and four kinds of major contributed reaction for OH production: R3(O + H-2 double left right arrow H + OH); R38(H + O-2 double left right arrow O + OH); R46(H + HO2 double left right arrow 2OH); and R86(2OH double left right arrow O + H2O), were found. Three reactions among them, R3, R38 and R46, did not showed significant difference in rate of OH production for different equivalence ratios. On the other hand, rate of OH production from R86 at phi = 3.0 was extremely lower than those at phi = 0.6 and 1.0. Therefore, R86 was considered to be a key reaction for the reduction of the OH production at phi = 3.0.

  63. Study on combustion and ignition characteristics of natural gas components in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 査読有り

    Taiki Kamada, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    COMBUSTION AND FLAME 161 (1) 37-48 2014年1月

    出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE INC

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2013.08.013  

    ISSN:0010-2180

    eISSN:1556-2921

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    Combustion and ignition characteristics of natural gas components such as methane, ethane, propane and n-butane were investigated experimentally and computationally using a micro flow reactor with a controlled temperature profile. Special attention was paid to weak flames which were observed in a low flow velocity region. The observed weak flame responses for the above fuels were successfully simulated by one-dimensional computations with a detailed kinetic model for natural gas. Since the position of the weak flame indicates the ignition characteristics as well as the reactivity of each fuel, the experimental and computational results were compared with research octane number (RON) which is a general index for ignition characteristics of ordinary fuels. At 1 atm, ethane showed the highest reactivity among these fuels, although RON of ethane (115) is between those of methane (120) and propane (112). Since the pressure conditions are different between the present experiment and the general RON test, weak flame responses to the pressure were investigated computationally for these fuels. The order of the fuel reactivity by the reactor agreed with that by RON test when the pressure was higher than 4 atm. Reaction path analysis was carried out to clarify the reasons of the highest reactivity of ethane at 1 atm among the employed fuels in this study. The analysis revealed that C2H5 + O-2 double left right arrow C2H4 + HO2 is a key reaction and promotes ethane oxidation at 1 atm. The effect of the pressure on the fuel oxidation process in the present reactor was also clarified by the analysis. In addition, weak flame responses to various mixing ratios of methane/n-butane blends were investigated experimentally and computationally. The results indicated a significant effect of n-butane addition in the blends on combustion and ignition characteristics of the blended fuels. (C) 2013 The Combustion Institute. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

  64. Near-lean limit combustion regimes of low-Lewis-number stretched premixed flames 国際誌 国際共著 査読有り

    Fursenko, R., Minaev, S., Nakamura, H., Tezuka, T., Hasegawa, S., Kobayashi, T., Takase, K., Katsuta, M., Kikuchi, M., Maruta, K.

    Combustion and Flame 162 (5) 1712-1718 2014年

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2014.11.032  

    ISSN:0010-2180

    eISSN:1556-2921

  65. The effect of the blockage ratio on the blow-off limit of a hydrogen/air flame in a planar micro-combustor with a bluff body 国際誌 国際共著 査読有り

    Fan, A., Wan, J., Liu, Y., Pi, B., Yao, H., Maruta, K., Liu, W.

    International Journal of Hydrogen Energy 38 (26) 11438-11445 2013年8月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.ijhydene.2013.06.100  

    ISSN:0360-3199

  66. Extinction characteristics of CH4/O-2/Xe radiative counterflow planar premixed flames and their transition to ball-like flames 査読有り

    Koichi Takase, Xing Li, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Masato Katsuta, Masao Kikuchi, Kaoru Maruta

    COMBUSTION AND FLAME 160 (7) 1235-1241 2013年7月

    出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE INC

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2013.02.006  

    ISSN:0010-2180

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    Extinction characteristics of CH4/O-2/Xe radiative counterflow premixed flames and their transition to ball-like flames were examined by computations and microgravity experiments. First, the flammability limit of flame ball for the mixture was estimated to be leaner than that of counterflow premixed flame by one-dimensional computations with detailed chemistry. Extinction experiments under microgravity showed that there was a ball-like flame prior to total extinction in the vicinity of the stagnation-plane in the low-speed counterflow field at stretch rate of 1.6-3.2 s(-1). Formation of such a ball-like flame occurred subsequent to the extinction of counterflow flames and the ball-like flame was finally extinguished when the equivalence ratio was further decreased. Two-dimensional computations indicated that the temperature of the ball-like flame increased with the decrease of equivalence ratio in the near-limit condition when it approached extinction. The temperature distribution of the computational ball-like flame was in qualitative agreement with that of the flame ball. The ball-like flame in the counterflow field was considered to be stable based on steady-state two-dimensional computation at an equivalence ratio slightly richer than the limit of a transient ball-like flame. Such a stable computational ball-like flame is not perfectly spherical. The ball-like flame observed in this study is thought to have a close correlation with the ideal flame ball which is generally established in a quiescent mixture. (c) 2013 The Combustion Institute. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

  67. Interactions between heat transfer, flow field and flame stabilization in a micro-combustor with a bluff body 査読有り

    Aiwu Fan, Jianlong Wan, Kaoru Maruta, Hong Yao, Wei Liu

    International Journal of Heat and Mass Transfer 66 72-79 2013年1月

    DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2013.07.024  

    ISSN:0017-9310

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    We recently developed a micro bluff body combustor. Both experimental and numerical investigations demonstrated that the bluff body can significantly extend the blow-off limit. In the present paper, the effect of solid materials (i.e., quartz, stainless steel, and SiC) on the blow-off limit of this micro-combustor was investigated numerically. The results show that the blow-off limit of the quartz combustor is the largest, while that of the SiC combustor is the smallest. The underlying mechanisms were analyzed in terms of the interactions between the flow field, heat transfer processes and flame stabilization. It is demonstrated that when the thermal conductivity is small (i.e., quartz), less heat is conducted to the upstream walls, the fresh mixture is not sufficiently preheated and the gaseous volume does not expanded so significantly. Therefore, the flame stretching effect is weaker than the other two cases and thus a larger blow-off limit is achieved. Moreover, for the stainless steel and SiC micro-combustors, a larger thermal emissivity (i.e., SiC) results in a bigger 'total heat loss ratio' and a smaller blow-off limit. In summary, a solid material with relatively low thermal conductivity and emissivity is beneficial to obtain a large blow-off limit for the micro bluff body combustor. The present study also demonstrates that both flow and heat transfer processes, as well as their interactions, play an important role in flame stabilization of the micro bluff body combustor. © 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.

  68. Flame dynamics in a heated meso-scale radial channel 査読有り

    Aiwu Fan, Jianlong Wan, Kaoru Maruta, Hisashi Nakamura, Hong Yao, Wei Liu

    PROCEEDINGS OF THE COMBUSTION INSTITUTE 34 (2) 3351-3359 2013年1月

    出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE INC

    DOI: 10.1016/j.proci.2012.06.083  

    ISSN:1540-7489

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    Combustion dynamics in a heated meso-scale radial channel made of quartz glass were experimentally investigated. Wall temperature profiles were generated by an external heat source to simulate the practical situation of heat-recirculating type mini-combustors. It was found that asymmetric stable flames appeared in the radial channel at lower inlet velocities. Moreover, the height of the flame front was less than the gap distance of the radial channel, indicating fuel leakage from the channel exists. At larger inlet velocities, the asymmetric flame front became very unstable. Stochastic transitions between asymmetric unstable flame and spiral-like flame were observed and captured with an image-intensified high-speed video camera. The movie recordings demonstrated that the formation of the spiral-like flame originates from local splitting in the unstable flame front. The inner flame front moved upstream and ignited the fresh fuel close to it, while the outer one can survive by burning the leaked fuel from the gap between the inner flame and the top disc. Thus, a rotating spiral-like flame was formed. Due to the unbalance between the radial component of flow velocity and the flame speed, the inner flame front was pushed outward and merged with the outer one, which led to the regression from the spiral-like flame to asymmetric unstable flame. Numerical study on the flow fields revealed that flow field grows unstable at larger inlet velocities. The unstable flow field and flame quenching near the top wall surface are expected to play key roles in those flame dynamics. (C) 2012 The Combustion Institute. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

  69. Cellular and sporadic flame regimes of low-Lewis-number stretched premixed flames 査読有り

    Roman Fursenko, Sergey Minaev, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Koichi Takase, Xing Li, Masato Katsuta, Masao Kikuchi, Kaoru Maruta

    PROCEEDINGS OF THE COMBUSTION INSTITUTE 34 981-988 2013年1月

    出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE INC

    DOI: 10.1016/j.proci.2012.08.014  

    ISSN:1540-7489

    eISSN:1873-2704

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    3D structure and dynamical behavior of low-Lewis-number stretched premixed flames are numerically simulated within the framework of a thermo-diffusive model with one-step chemical reaction. The results are compared with microgravity experiments at qualitative level. The influence of Lewis number, equivalence ratio, and heat loss intensity on flame structure is investigated. It is experimentally and numerically found that lean counterflow flames can appear as a set of separate ball-like flames in a state of chaotic motion. It is shown that the time averaged flame balls coordinate may be considered as important characteristic similar to coordinate of continuous flame front. Numerical simulations reveal essential incompleteness of combustion at high level of heat losses. This incompleteness occurs in the process of lean mixtures combustion and is caused by fuel leakage through the gaps among ball-like flames. (C) 2012 The Combustion Institute. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

  70. Study on pressure dependences of ethanol oxidation by separated weak flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 査読有り

    Hisashi Nakamura, Akira Yamamoto, Mikito Hori, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    PROCEEDINGS OF THE COMBUSTION INSTITUTE 34 (2) 3435-3443 2013年1月

    出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE INC

    DOI: 10.1016/j.proci.2012.06.101  

    ISSN:1540-7489

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    Detailed oxidation process of a stoichiometric ethanol/air mixture and its pressure dependence were examined based on separated weak flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile. With the increase of pressure, the first weak flame, which is stabilized at the lower temperature side, shifted to the low temperature side, and the peak value of its luminosity increased. The peak value of luminosity at the second weak flame, which is stabilized at the higher temperature side, increased from P = 1 to 2 atm, then decreased from P = 2 to 5 atm. Pressure dependences of the computed heat release rate (HRR) profiles with detailed ethanol mechanism developed by Saxena and Williams (UCSD mechanism) agreed with those of the experimental luminosity profiles. The contributions of elementary reactions to the peak values of HRR at the separated weak flames were investigated. Results showed that the first weak flame was characterized by the oxidation from the fuel to CO and the second weak flame was characterized by the CO oxidation and hydrogen-oxygen reactions. Reaction path analysis was conducted and the HO2 formation reaction, H + O-2(+M) double left right arrow HO2(+M), CH3CHO oxidation reactions, and reactions between C2H4 and C2H5 showed main pressure dependences at the first weak flame. Computation with Marinov's mechanism (LLNL mechanism) was conducted and pressure dependences of the HRR profiles did not agree with those obtained with UCSD mechanism, although pressure dependences of mass burning velocities and ignition delay times by these two mechanisms agreed well. The difference in the pressure dependences of the HRR profiles by these two mechanisms would be mainly due to the different pressure dependence of the HO2 formation reaction. The increase of reactivity at the first weak flame in elevated pressure condition was overestimated in UCSD mechanism, while it was underestimated in LLNL mechanism. (C) 2012 The Combustion Institute. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

  71. Study on cetane number dependence of diesel surrogates/air weak flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 査読有り

    Satoshi Suzuki, Mikito Hori, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    PROCEEDINGS OF THE COMBUSTION INSTITUTE 34 (2) 3411-3417 2013年1月

    出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE INC

    DOI: 10.1016/j.proci.2012.06.162  

    ISSN:1540-7489

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    Ignition and combustion characteristics of a stoichiometric gaseous diesel surrogates/air mixtures were investigated using a micro flow reactor with a controlled temperature profile. Five diesel surrogates (n-cetane, n-decane, n-heptane, iso-cetane, and alpha-methylnaphthalene), which have low vapor pressures, were applied as fuels to the micro flow reactor. Three kinds of flames were observed by changing the mixture flow velocity at the inlet of the reactor. At the low velocity region, multi-stage oxidation process of the fuel (weak flames) can be observed as separated multiple stationary flames. A cool flame was observed as first-stage oxidation in the weak flames around 780 K, when applying large n-alkanes as fuel. Focusing on this flow velocity condition, weak flame responses to cetane number variations were examined at atmospheric pressure. The cetane number was varied by two ways; changing mixing ratio of n-cetane and iso-cetane (diesel PRF); or using pure fuels with different cetane numbers. Trends of the observed weak flames at different cetane number in both cases showed that luminosity from the first oxidation (cool flame) became weaker, and the first and third reactions shift to high temperature region with the decrease of the cetane number. The capability of the present reactor for examination of the general ignition and characteristics of various low-vapor-pressure fuels was demonstrated. Gas sampling and analysis were conducted for n-cetane and iso-cetane. According to CH2O concentration profile, it was confirmed that the flame structure of n-cetane weak flame was similar to that of n-heptane. The predictions of 1D steady simulations with detailed reaction kinetics agreed with the trends of the multi-stage oxidation processes and the CH2O profiles except the iso-cetane case. Measured profile of iso-cetane showed that CH2O started increasing in the temperature much higher than the prediction and that the employed chemical model for iso-cetane overestimated the low temperature reaction. (C) 2012 The Combustion Institute. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

  72. Characteristics of n-heptane and toluene weak flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 査読有り

    Mikito Hori, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    PROCEEDINGS OF THE COMBUSTION INSTITUTE 34 (2) 3419-3426 2013年1月

    出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE INC

    DOI: 10.1016/j.proci.2012.06.099  

    ISSN:1540-7489

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    n-Heptane and toluene, which are major components of gasoline surrogate, were applied to a micro flow reactor with a controlled temperature profile. Their ignition processes were examined by investigating weak flames observed in the low flow velocity condition in the reactor. Weak flame images were captured using n-heptane/air, toluene/air, and blended fuel (n-heptane + toluene)/air mixtures all at the stoichiometry. Results showed that hot flame shifted significantly to a higher temperature range with the increase of toluene fraction in the fuel, which indicates ignition inhibition by toluene addition to n-heptane. Furthermore, the capability of the reactor to stationary observe the ignition process of toluene in low temperature range was demonstrated. Computation with the chemical kinetics of PRF + toluene reproduced the experimental results very well. Gas sampling analyses were done for weak flames of n-heptane, toluene, and their blended fuel. Comparison between measured and computational mole fraction profiles of major species showed a good qualitative agreement except for the case of toluene/air. Weak flames for n-heptane and n-heptane + toluene blended fuel at P = 5 atm were observed to examine the effect of toluene addition to n-heptane on ignition process at elevated pressure. Low temperature reaction which increases its reactivity at elevated pressure was weakened and the main reaction process, hot flame showed obvious ignition inhibition by the toluene addition. (C) 2012 The Combustion Institute. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

  73. Experimental and numerical investigation on combustion characteristics of premixed hydrogen/air flame in a micro-combustor with a bluff body 査読有り

    Jianlong Wan, Aiwu Fan, Kaoru Maruta, Hong Yao, Wei Liu

    INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY 37 (24) 19190-19197 2012年12月

    出版者・発行元:PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD

    DOI: 10.1016/j.ijhydene.2012.09.154  

    ISSN:0360-3199

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    Combustion characteristics of lean hydrogen/air mixture in a planar micro-channel with a bluff body were investigated experimentally and numerically. Effects of the inlet velocity and equivalence ratio on the blow-off limit, combustion efficiency and exhaust gas temperature were examined. The results show that the blow-off limit is greatly extended as compared with that of the micro-combustor without a bluff body. Moreover, the blow-off limit increases as the equivalence ratio is increased from 0.4 to 0.6. Furthermore, with the increase of inlet velocity, the flame front is prolonged and becomes narrower, and the high temperature segment of outer wall shifts downstream. In addition, the combustion efficiency and exhaust gas temperature increase first and then decrease with the increase of the inlet velocity. Finally, comparatively high combustion efficiency can be maintained over the whole combustible velocity range at a moderate equivalence ratio. Copyright (C) 2012, Hydrogen Energy Publications, LLC. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

  74. Experimental investigation of flame pattern transitions in a heated radial micro-channel 査読有り

    Aiwu Fan, Kaoru Maruta, Hisashi Nakamura, Wei Liu

    APPLIED THERMAL ENGINEERING 47 111-118 2012年12月

    出版者・発行元:PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD

    DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2012.02.007  

    ISSN:1359-4311

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    Flame pattern transitions of CH4/air mixture were experimentally investigated in a radial micro-channel. These transitions were triggered by a variation in the mixture equivalence ratio or inlet mixture velocity. The transition processes were recorded with a high-speed digital video camera. From the movies, it is shown that the mechanisms responsible for these transitions could be classified into two: (1) transitions from a stable circular flame to a traveling flame, and from a traveling flame to single or double Pelton-like flames were due to local extinction in the flame front, and (2) transition from an unstable circular flame to a spiral-like flame was due to local splitting of the flame front. Numerical simulation of the isothermal flow demonstrated that flow field is symmetric and steady when the inlet velocity is small, but it grows asymmetric and unstable at large inlet velocities. The asymmetric and unstable flow field is expected to be the possible reason for the local splitting of flame front. On the other hand, flame is noted to be quenched near the top wall surface. These two reasons are expected to induce the transition from an unstable flame to a rotating spiral-like flame. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

  75. Bifurcations and negative propagation speeds of methane/air premixed flames with repetitive extinction and ignition in a heated microchannel 査読有り

    Hisashi Nakamura, Aiwu Fan, Sergey Minaev, Evgeniy Sereshchenko, Roman Fursenko, Yosuke Tsuboi, Kaoru Maruta

    COMBUSTION AND FLAME 159 (4) 1631-1643 2012年4月

    出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE INC

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2011.11.004  

    ISSN:0010-2180

    eISSN:1556-2921

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    Detailed behaviors of ignition kernel(s) in a uniform stoichiometric methane/air mixture under the temperature gradient were investigated numerically by using a fundamental system of microcombustion. Bifurcation of the heat release rate peak in an ignition phase at the high wall temperature side, which has been observed in previous experimental and theoretical studies, was successfully reproduced by the present computation. The bifurcated heat release rate peak exhibited negative propagation speed relative to the local flow velocity by consuming a separated methane/air mixture in the downstream side of the boundary zone between an incoming fresh mixture and burned gas. CH4 was completely consumed at the main peak, whereas CO remained unreacted in the wide region behind the main peak. In a weak reaction phase at the low wall temperature side, two bifurcations of heat release rate peak were newly captured. By the two bifurcations, three heat release rate peaks, namely, a main and two bifurcated peaks appeared. The two bifurcations were caused by remaining intermediates such as CH3, CO, H, and OH in the downstream side of the boundary zone. The main and one bifurcated peak disappeared, whereas the other bifurcated peak remained and flowed downstream. The main and two bifurcated peaks exhibited negative propagation speeds relative to local flow velocity by consuming the remaining intermediates. CO which formed in the middle of the boundary zone in the weak reaction phase remained unreacted and kept on flowing downstream, but did not flow out since the next cycle of the ignition phase was initiated there. (C) 2011 The Combustion Institute. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

  76. Study on octane number dependence of PRF/air weak flames at 1-5 atm in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 査読有り

    Mikito Hori, Akira Yamamoto, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    COMBUSTION AND FLAME 159 (3) 959-967 2012年3月

    出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE INC

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2011.09.020  

    ISSN:0010-2180

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    Combustion and ignition characteristics of a stoichiometric gaseous Primary Reference Fuel (blended fuel of n-heptane and iso-octane, PRF)/air mixture were investigated by using a micro flow reactor with a controlled temperature profile. By changing the mixture flow velocity at the inlet of the reactor, three kinds of flames were observed: normal propagating flame in a high flow velocity region; unstable flames, named flames with repetitive extinction and ignition (FREI), in an intermediate flow velocity region; and stable multiple weak flames in a low flow velocity region. In the weak flame phenomenon, multi-stage oxidation process of the fuel in a wide temperature range from 600 to 1200 K can be observed as separated multiple stationary flames. Focusing on this low flow velocity condition, weak flame responses to octane number under atmospheric pressure were examined using PRFs with various octane numbers. As octane number increased, luminosity from low temperature oxidation was decreased and the main reaction shifted to the high temperature region. The capability of the present reactor for examination of the general ignition characteristics of various fuels was demonstrated. In addition, pressure dependence of the weak flames was investigated using PRFs with various octane numbers. Low temperature oxidation exhibited more significant heat release under elevated pressure, and this change was dependent on the octane number. To examine the experimental results, one-dimensional steady computation was conducted using detailed reaction kinetics. Computational results reproduced the tendencies of the experimental results qualitatively. Both the experimental and computational results indicate the advantage of the separate investigation of the oxidation process in each temperature region, which can be realized only by the present micro flow reactor, to obtain a detailed understanding of the ignition characteristics of practical fuels. (C) 2011 The Combustion Institute. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

  77. Numerical study of shock wave entry and propagation in a microchannel

    Shoev, G.V., Bondar, Y.A., Khotyanovsky, D.V., Kudryavtsev, A.N., Maruta, K., Ivanov, M.S.

    Thermophysics and Aeromechanics 19 (1) 2012年

    DOI: 10.1134/S0869864312010039  

  78. FLAME CHROMATOGRAPHY: TOWARD FUEL INDEXING BASED ON MULTIPLE WEAK FLAMES IN A MESO-SCALE CHANNEL WITH A PRESCRIBED TEMPERATURE PROFILE 査読有り

    Kaoru Maruta

    PROCEEDINGS OF THE ASME 9TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON NANOCHANNELS, MICROCHANNELS AND MINICHANNELS 2011, VOL 2 593-598 2012年1月

    出版者・発行元:AMER SOC MECHANICAL ENGINEERS

    DOI: 10.1115/ICNMM2011-58291  

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    For understanding flame stability in microcombustor, fundamental studies on the combustion characteristics in a meso-scale channel with a prescribed wall temperature profile have been conducted. Results showed that the existence of dynamic oscillatory flames and weak flames in addition to the normal propagating flames for the first time. It is then recognized that the weak flame phenomena can be applied for examining multi-stage oxidation of hydrocarbon fuels in wide temperature range from 300K up to auto-ignition temperature. Based on the preliminary experiments with various fuels including primary referenced fuel for gasoline, research octane number (RON) of the test fuels can be clearly described by the aspects of the stabilized stationary multiple weak flames. The methodology can be termed "flame chromatography" and it is expected to be applied for fuel indexing of future alternative fuel characterizations.

  79. Heat recirculation effects on flame propagation and flame structure in a mesoscale tube 査読有り

    D. K. Lee, K. Maruta

    COMBUSTION THEORY AND MODELLING 16 (3) 507-536 2012年1月

    出版者・発行元:TAYLOR & FRANCIS LTD

    DOI: 10.1080/13647830.2011.638400  

    ISSN:1364-7830

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    Heat recirculation effects on flame propagation and flame structure are theoretically and experimentally examined in amesoscale tube as the simplest model of heat-recirculating burners. Solutions for steady propagation are obtained using a one-dimensional two-temperature approximation. The results show that the low heat diffusivities of common solid materials permit significant heat recirculation through the wall only for a slowly-propagating condition, otherwise the flame behaves almost like a freely-propagating nonadiabatic flame. This limited heat recirculation sharply pinches and stretches two well-known branches of the freely-propagating nonadiabatic flame, resulting in the appearance of two slow-propagation branches. On the upper slow-propagation branch flames can reach superadiabatic temperatures and on the lower one, which is stretched from the classical unstable lower branch, flames can be stable. As the tube inner diameter decreases, another burning regime appears where flames are barely sustained by the heat recirculation. Further reduction of the tube inner diametermakes no flame exist. It is also revealed that a flame in a mesoscale tube has two length scales, i.e. the conventional flame thickness and a convective preheat zone thickness, and that the latter should be much larger than the former for significant heat recirculation. It is theoretically predicted that a heat-recirculating, even superadiabatic, flame with positive propagation velocity against the gas flow can exist in a mesoscale tube. It is also found that a flame transition from one branch to another in a given tube is well described by only one dimensionless parameter. Finally, these theoretical results show good qualitative agreements with experiments, especially for the transition behaviours.

  80. Microscale combustion: Technology development and fundamental research 査読有り

    Yiguang Ju, Kaoru Maruta

    PROGRESS IN ENERGY AND COMBUSTION SCIENCE 37 (6) 669-715 2011年12月

    出版者・発行元:PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD

    DOI: 10.1016/j.pecs.2011.03.001  

    ISSN:0360-1285

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    The high energy density of hydrocarbon fuels creates a great opportunity to develop combustion based micro-power generation systems to meet increasing demands for portable power devices, micro unmanned aerial vehicles, micro-satellite thrusters, and micro chemical reactors and sensors. In this paper, the recent technological development of micro-power systems and progress in fundamental understanding of micro-scale combustion are reviewed. At first, micro-scale combustion regimes are categorized by using different physical and chemical length and time scales and the resulting non-dimensional parameters and their correlations to various combustion regimes for micro and mesoscale combustion are discussed. Secondly, the recent successful developments and technical challenges of micro-thrusters, micro internal combustion engines, and micro chemical reactors summarized. Thirdly, the underlying fundamental mechanisms and ignition and flame dynamics in micro-scale combustion are reviewed, respectively, in premixed, non-premixed, catalytic, and non-equilibrium, micro-scale combustion systems. The conventional concepts of combustion limits such as the flammability limit, quenching diameter, and flame extinction and heat recirculation are revisited. The unique thermal and chemical transport mechanisms such as flame structure interaction, radical quenching, non-equilibrium transport appearing in micro-scale combustion are discussed. New flame regimes and instabilities such as flame bifurcation, weak flames, flame cells/streets, thermal and kinetic quenching, flameless low temperature catalytic combustion, repetitive extinction and ignition, spinning flames, spiral and multi-branched flames, symmetric and asymmetric oscillating flames are discussed. Finally, an overview of future research and conclusion are made. The goal of this review is to present an overview of the development of micro-power generators by focusing more on the advance in fundamental understanding of micro-scale combustion. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

  81. Experimental and theoretical study on splitting flames in a circular micro tube

    Fan, A.-W., Sergey, M., Kaoru, M., Yang, H.-L., Liu, W.

    Kung Cheng Je Wu Li Hsueh Pao/Journal of Engineering Thermophysics 32 (10) 2011年

  82. Influence of burner rim configuration on polyhedral flames 査読有り

    Chaoxiang Li, Kaoru Maruta

    2011 International Conference on Electric Information and Control Engineering, ICEICE 2011 - Proceedings 2268-2273 2011年1月

    DOI: 10.1109/ICEICE.2011.5776914  

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    This paper researches the influence of burner rim configuration on the combustion flame structure and behavior of the laminar-premixed gas, which is composed of air and butane. By systematically varying the premixed gas concentration and velocity, not only the velocity and concentration distribution section of smooth combustion, the critical velocity and concentration range of flash back and blow-off are obtained, but also the section of combustion front tip where vibration and rotation occur, and the section where different polyhedral flame exists are obtained. At the same time, the flame image characteristics are captured under these conditions such as the flame being stable, the vibration of polyhedral flame front tip, the rotation of flame and many ribs, respectively. Furthermore, not to change the mixture concentration and velocity, the transitional change is realized from smooth parabolic cone of the flame front to the polyhedral flame front by moving the ring on the nozzle. These findings will help to reveal the formation mechanism of the polyhedral flames and the mechanism of vibration and rotation in the front tip of polyhedral flame. © 2011 IEEE.

  83. Hydrogen-Oxygen Detonation Study by the DSMC Method 査読有り

    Yevgeniy A. Bondar, Kaoru Maruta, Mikhail S. Ivanov

    27TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON RAREFIED GAS DYNAMICS, 2010, PTS ONE AND TWO 1333 1209-+ 2011年1月

    出版者・発行元:AMER INST PHYSICS

    DOI: 10.1063/1.3562808  

    ISSN:0094-243X

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    The DSMC method was applied to perform a numerical study of detonation in an H-2/O-2 mixture with detailed chemical kinetics at the molecular level. Collision chemistry models were modified to correctly reproduce the chemical equilibrium in mixtures of polyatomic molecules. The DSMC results on homogeneous constant-volume adiabatic autoignition of the stoichiometric H-2/O-2 mixture are in good agreement with the numerical solution of equations of chemical kinetics. The results of the DSMC modeling of a nonstationary detonation wave for different values of pressure yield the velocity of detonation that coincides with the Chapman-Jouguet velocity. The structure of the detonation wave obtained in the DSMC simulation is in qualitative agreement with the Zeldovich - von Neumann - Doering theory.

  84. SOOT AND PAH FORMATION CHARACTERISTICS IN A MICRO FLOW REACTOR WITH A CONTROLLED TEMPERATURE PROFILE 査読有り

    Ryu Tanimoto, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    PROCEEDINGS OF THE ASME/JSME 8TH THERMAL ENGINEERING JOINT CONFERENCE 2011, VOL 2 229-232 2011年1月

    出版者・発行元:AMER SOC MECHANICAL ENGINEERS

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    To examine soot and PAH formation processes for rich methane/air and acetylene/air mixtures, a micro flow reactor with a controlled temperature profile was employed. In the experiment for a methane/air mixture, four kinds of responses to the variations of flow velocity and equivalence ratio were observed as follows: soot formation without a flame; a flame with soot formation; a flame without soot formation; and neither flame nor soot formation. Soot formations were observed in low flow velocity and high equivalence ratio. Starting point of soot formation shifted to the upstream side, i.e., low-temperature side, of the micro flow reactor with the decrease of flow velocity. One-dimensional steady-state computation was conducted by a flame code. In high flow velocity, low mole fraction of C2H2 and high mole fraction of OH were observed in the whole region of the micro flow reactor. Soot volume fraction did not increase in this case. On the other hand, in low flow velocity, high mole fraction of C2H2 and low mole fraction of OH were observed at the downstream side of the micro flow reactor. Soot volume fraction increased in this case. Since significant soot formation was observed at the low flow velocity and the high equivalence ratio, experiments with gas sampling were conducted for acetylene/air mixture to investigate temperature and equivalence ratio dependence of soot precursor production in such condition. Volume fractions of benzene increased with an increase of temperature. They were larger at higher equivalence ratio at the same temperature. Volume fractions of styrene increased with an increase of temperature. They were larger at higher equivalence ratio when the temperature is less than 1000 K. However the tendency was changed at 1000 K, styrene volume fraction at equivalence ratio of 7.0 was larger than that at equivalence ratio of 8.0.

  85. Stabilized three-stage oxidation of gaseous n-heptane/air mixture in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 査読有り

    Akira Yamamoto, Hiroshi Oshibe, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    PROCEEDINGS OF THE COMBUSTION INSTITUTE 33 (2) 3259-3266 2011年1月

    出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE INC

    DOI: 10.1016/j.proci.2010.05.004  

    ISSN:1540-7489

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    Ignition and combustion characteristics of a stoichiometric gaseous n-heptane/air mixture were investigated using a micro flow reactor with a controlled temperature profile which smoothly ramped from room temperature to ignition temperature. At atmospheric pressure condition, normal stable flames in high mixture flow velocity region, unstable flames with repetitive extinction and ignition (FREI) in intermediate velocity region, and stable weak flames in low velocity region were experimentally observed. Especially at low velocity condition, distinct two luminous weak flames and one broaden luminous zone were observed. Gas sampling and analysis were conducted to interpret this phenomenon and it was supposed that those luminous flames consist of three-stage oxidation process. Computational results also showed that there are co-existing three heat-release-rate peaks in the flow direction at low velocity condition, which qualitatively supported the experimental observations. From the concentration profiles of the species, these three reactions are confirmed so-called cool, blue and hot flames, respectively. In addition, the effect of pressure on the three-stage oxidation process was examined by conducting experiments and computations at high pressure conditions. With an increase of pressure, the first and second weak flames were intensified and the third flame was weakened. Moreover, the position of the first and second weak flames shifted to low temperature side with the increase of pressure. Consequently, the first and second flames in the three-stage oxidation process become more significant at higher pressure conditions. (C) 2010 The Combustion Institute. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

  86. Micro and mesoscale combustion 招待有り 査読有り

    Kaoru Maruta

    PROCEEDINGS OF THE COMBUSTION INSTITUTE 33 (1) 125-150 2011年1月

    出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE INC

    DOI: 10.1016/j.proci.2010.09.005  

    ISSN:1540-7489

    eISSN:1873-2704

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    A review of research and development on micro and mesoscale combustion is presented, with an emphasis on fundamental understandings achieved in the field during the last decade. Due to its small scale nature, increasing effects of flame-wall interaction and molecular diffusion are the characteristic features of micro and mesoscale combustion. After brief review of device developments, overview of fundamentals in micro and mesoscale combustion as well as possible future directions is presented. (C) 2010 The Combustion Institute. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

  87. Experimental investigation on flame pattern formations of DME–air mixtures in a radial microchannel 査読有り

    Aiwu Fan, Kaoru Maruta, Hisashi Nakamura, Sudarshan Kumar, Wei Liu

    Combustion and Flame 157 (9) 1637-1642 2010年9月

    出版者・発行元:None

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2010.05.014  

    ISSN:0010-2180

  88. Stabilized three-stage oxidation of DME/air mixture in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 査読有り

    Hiroshi Oshibe, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    COMBUSTION AND FLAME 157 (8) 1572-1580 2010年8月

    出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE INC

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2010.03.004  

    ISSN:0010-2180

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    Ignition and combustion characteristics of a stoichiometric dimethyl ether (DME)/air mixture in a micro flow reactor with a controlled temperature profile which was smoothly ramped from room temperature to ignition temperature were investigated. Special attention was paid to the multi-stage oxidation in low temperature condition. Normal stable flames in a mixture flow in the high velocity region, and non-stationary pulsating flames and/or repetitive extinction and ignition (FREI) in the medium velocity region were experimentally confirmed as expected from our previous study on a methane/air mixture. In addition, stable double weak flames were observed in the low velocity region for the present DME/air mixture case. It is the first observation of stable double flames by the present methodology. Gas sampling was conducted to obtain major species distributions in the flow reactor. The results indicated that existence of low-temperature oxidation was conjectured by the production of CH(2)O occured in the upstream side of the experimental first luminous flame, while no chemiluminescence from it was seen. One-dimensional computation with detailed chemistry and transport was conducted. At low mixture velocities, three-stage oxidation was confirmed from profiles of the heat release rate and major chemical species, which was broadly in agreement with the experimental results. Since the present micro flow reactor with a controlled temperature profile successfully presented the multi-stage oxidations as spatially separated flames, it is shown that this flow reactor can be utilized as a methodology to separate sets of reactions, even for other practical fuels, at different temperature. (C) 2010 The Combustion Institute. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

  89. Characteristic regimes of premixed gas combustion in high-porosity micro-fibrous porous media 査読有り

    R. Fursenko, S. Minaev, K. Maruta, H. Nakamura, H. Yang

    COMBUSTION THEORY AND MODELLING 14 (4) 571-581 2010年1月

    出版者・発行元:TAYLOR & FRANCIS LTD

    DOI: 10.1080/13647830.2010.502249  

    ISSN:1364-7830

    eISSN:1741-3559

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    Dynamical behaviour of the premixed flame propagating in the inert high-porosity micro-fibrous porous media has been studied numerically. Effects of mixture filtration velocity, equivalence ratio and burner transverse size on the flame structure have been investigated and the regions of existence of different combustion regimes have been determined. It was found that the influence of the hydrodynamic instability on the flame dynamics is significant in the case of the moderate and high filtration velocities and this effect is negligible at the low velocities. At the moderate filtration velocities the effect of hydrodynamic instability manifests in the flame front deformation and in particular in the flame inclination. It was found that the flame can be stabilized within the whole interval of the filtration gas velocity, whereas in the ordinary porous media the standing wave is settled only at fixed value of gas filtration velocity. This finding is in line with recent experimental results on combustion in micro-fibrous porous media (Yang et al., Combust. Sci. Tech. 181 (2009), 1-16). Possible physical interpretation of the flame anchoring effect may be given on the base of present numerical analysis. At the high filtration velocities the hydrodynamic instability manifests itself in periodical appearance of the moving wrinkles on the flame front surface which forms non stationary high temperature trailing spots behind the leading part of the flame front. Such dynamics may be associated with splitting wave structures which were revealed in previous experiments (Yang et al., Combust. Sci. Tech. 181 (2009), 1-16).

  90. Heat diffusion characteristics of magnetite nanoparticles dispersed hydro-gel in alternating magnetic field 査読有り

    Makoto Suto, Hiroyuki Kosukegawa, Kaoru Maruta, Makoto Ohta, Kazuyuki Tohji, Balachandran Jeyadevan

    JOURNAL OF MAGNETISM AND MAGNETIC MATERIALS 321 (20) 3483-3487 2009年10月

    出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV

    DOI: 10.1016/j.jmmm.2009.06.067  

    ISSN:0304-8853

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    Heat diffusion characteristics of a spherical heat source dispersing magnetite nanoparticles (MNPs) in hydro-gel were investigated numerically and experimentally to evaluate the conditions required for magnetic fluid hyperthermia (MFH). Numerical estimation assumed one-dimensional spherical model and constant heat evolution. Experimental observation was carried out by exposing the magnetite-dispersed hydro-gel in an AC magnetic field with strength and frequency of 3.2 kA/m and 600 kHz, respectively. The temperature distribution observed along the radial axis of the spherical heat source agreed well with the theoretical estimation quantitatively and qualitatively. However, the minor difference existed between the theory and experiment was due to the variation in experimentally determined and actual particle size distributions. Thus, we could conclude that the proposed algorithm could be extended to be used in the estimation of the temperature distribution in intravital conditions with blood flow, metabolism etc., to arrive at biologically significant conclusions helpful for MFH cancer treatment. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

  91. 予混合火炎の固有不安定性に与える活性化エネルギーの効果 : 低活性化エネルギーにおける火炎の不安定性 査読有り

    Amornrat Kaewpradap, 丸田 薫, 門脇 敏

    日本機械学会論文集 B編 75 (753) 1168-1173 2009年5月25日

    出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会

    DOI: 10.1299/kikaib.75.753_1168  

    ISSN:0387-5016

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    The effects of the activation energy on the intrinsic instability of premixed flames were studied by two-dimensional unsteady calculations of reactive flows, based on the compressible Navier-Stokes equation including a one-step irreversible chemical reaction. A sinusoidal disturbance with small amplitude was superimposed on a planar flame to obtain the relation between the growth rate and the wave number, i.e. the dispersion relation, and the burning velocity of a cellular flame generated by intrinsic instability. When the Lewis number was less than unity, the growth rate and burning velocity decreased as the activation energy became lower, because of the decrease of the Zeldovich number. When the Lewis number was unity, the growth rate and burning velocity were almost constant, and they decreased slightly at sufficiently low activation energies. In addition, the dependence of the growth rate and burning velocity on the Lewis number became drastically weaker at sufficiently low activation energies.

  92. Dynamic behavior of splitting flames in a heated channel 査読有り

    A. Fan, S. S. Minaev, E. V. Sereshchenko, Y. Tsuboi, H. Oshibe, H. Nakamura, K. Maruta

    COMBUSTION EXPLOSION AND SHOCK WAVES 45 (3) 245-250 2009年5月

    出版者・発行元:CONSULTANTS BUREAU/SPRINGER

    DOI: 10.1007/s10573-009-0032-6  

    ISSN:0010-5082

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    Flame-propagation dynamics with dual peaks in a heated microchannel is predicted by employing a thermal-diffusive model taking into account two reactants. After auto-ignition, the flame immediately splits into two reaction fronts with different luminosities. One front propagates upstream, whereas the other moves downstream, and finally they both extinguish. After some delay, the process is repeated, and reignition of the fuel-air mixture is induced by hot walls. It is also shown that the commonly used infinitely thin reaction zone model, which has no reactant concentration dependence, is not capable of capturing this phenomenon. The splitting flame dynamics with dual fronts is confirmed by photographs taken with a high-speed digital video camera in experimental investigations with a propane-air mixture. The experiments reveal interesting details, namely, coexistence of triple reaction peaks during the process of propagation of splitting flames is observed, and the flame splitting phenomenon occurs twice in one extinction-ignition period.

  93. Splitting flames in a narrow channel with a temperature gradient in the walls 査読有り

    S. S. Minaev, E. V. Sereshchenko, R. V. Fursenko, A. Fan, K. Maruta

    COMBUSTION EXPLOSION AND SHOCK WAVES 45 (2) 119-125 2009年3月

    出版者・発行元:CONSULTANTS BUREAU/SPRINGER

    DOI: 10.1007/s10573-009-0016-6  

    ISSN:0010-5082

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    A possibility of simultaneous formation of two chemical reaction fronts during nonstationary combustion of a gas in a microchannel with a temperature gradient in the walls is demonstrated. Combustion in a straight tube and in a gap between two disks with radial fuel injection is considered. In both cases, the characteristic transverse size of the channel is smaller than the critical diameter determined for the ambient temperature, and gas combustion occurs in the region where the wall temperature is higher than the ambient temperature. A numerical study of flame repetitive extinction/ignition (FREI) demonstrated a possibility of simultaneous formation of two chemical reaction fronts in the hot region of the channel. One front corresponds to conventional flame propagating upstream from the hot to the cold part of the channel, and the other front moves in the downstream direction and decays as the fuel burns out. Based on this study, a new mechanism of ignition and incomplete combustion of the combustible mixture in microsystems is proposed.

  94. J0801-4-3 温度分布制御型マイクロフローリアクタにおける自着火の簡略化モデル(次世代燃料と新しい燃焼技術,エンジン,動カシステム(4))

    中村 寿, 押部 洋, 丸田 薫

    年次大会講演論文集 2009 177-178 2009年

    出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会

    DOI: 10.1299/jsmemecjo.2009.7.0_177  

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    A simplified modeling approach is presented for autoignition in a fine micro flowreactor having a gradual temperature increase on the inner surface of the reactor tube wall in the axial direction. Autoignition in the flowreactor is described as a transient, spatially zero-dimensional problem by defining the control volume flowing in the reactor which has convective heat transfer with reactor wall. By this approach, the computational load could be drastically reduced and autoignition temperatures for a stoichiometric methane/air mixture estimated by the proposed model were in qualitative agreement with those obtained by previous experiments. Furthermore, a new normalized sensitivity coefficient for the autoignition temperature in the micro flowreactor was introduced. Sensitivity analysis by this sensitivity coefficient with GRI-mech 3.0 successfully identified essential elementary reactions for autoignition and the cause of the insufficient performance of C1-chemistry for the autoignition process.

  95. J0801-3-5 温度分布制御型マイクロフローリアクタにおけるDMEの多段酸化反応(次世代燃料と新しい燃焼技術,エンジン,動カシステム(3))

    押部 洋, 中村 寿, 手塚 卓也, 長谷川 進, 丸田 薫

    年次大会講演論文集 2009 169-170 2009年

    出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会

    DOI: 10.1299/jsmemecjo.2009.7.0_169  

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    Ignition and combustion characteristics of stoichiometric Dimethyl ether (DME)/Air mixture are investigated by using a micro flowreactor with controlled temperature profile which is smoothly increasing from the room temperature to the ignition temperature. Special attention is paid to the multi-stage oxidation in low temperature oxidation. Various flame responses were observed by changing incoming mixture velocity. Stable double weak luminous zones at low velocity region are observed. One-dimensional computation with detail chemistry showed stationary three-stage oxidation defined by the triple peaks in the heat release rate profile at relevant low velocity region. To interpret discrepancy between experimental double weak flames and computational triple flames, gas sampling was conducted for obtaining major species distributions in the flowreactor. The results indicated that low-temperature oxidation occurs in the upstream side of the experimental first luminous zone. Thus, three-stage oxidation can be indi9ated as a stationary phenomon experimentally and computationally.

  96. Bifurcations of stretched premixed flame stabilized by a hot wall 査読有り

    Hisashi Nakamura, Aiwu Fan, Hideaki Minamizono, Kaoru Maruta, Hideaki Kobayashi, Takashi Niioka

    PROCEEDINGS OF THE COMBUSTION INSTITUTE 32 (2) 1367-1374 2009年1月

    出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE INC

    DOI: 10.1016/j.proci.2008.05.045  

    ISSN:1540-7489

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    Characteristics of stretched methane-air flames stabilized in a forward stagnation region in front of all inert hot wall with constant temperatures were examined computationally and experimentally. Attention was paid to the bifurcations of stretched flames. To minimize potential experimental errors caused by natural convection, all the experiments were conducted under 10-second microgravity conditions at the JAMIC drop tower in Hokkaido, Japan. Computations for methane-air flames were performed with detailed chemistry and variable properties. Optically thin radiation model was employed using the Planck mean absorption coefficients for CO(2), H(2)O, CO and CH(4). Statistical narrow-band model was also used. Flame bifurcations, that is, the coexistence of multi-temperature flames at the identical conditions of the stretch rate, equivalence ratio and wall temperature were observed. Combustion was completed in the high-temperature flames which stand far from the hot wall, however, incomplete combustion was found in the low-temperature flames which locates close to the hot wall. Hence, levels of the CO concentration in the low-temperature flames were relatively high at the wall and those in high-temperature flames were negligibly low. Flame locations were experimentally measured at the conditions of the equivalence ratio around 0.6 and the wall temperature of 973 K by changing the stretch rate from 6 to 10 s(-1). Two flame locations were successfully confirmed in the identical conditions of the stretch rate, equivalence ratio and wall temperature. Computational and experimental results were compared with each other and discussed in terms of the flame bifurcations. (C) 2009 The Combustion Institute. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

  97. Experimental and numerical investigations of flame pattern formations in a radial microchannel 査読有り

    Aiwu Fan, Sergey Minaev, Evgeniy Sereshchenko, Roman Fursenko, Sudarshan Kumar, Wei Liu, Kaoru Maruta

    PROCEEDINGS OF THE COMBUSTION INSTITUTE 32 (2) 3059-3066 2009年1月

    出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE INC

    DOI: 10.1016/j.proci.2008.06.092  

    ISSN:1540-7489

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    Flame pattern formations in a heated radial microchannel with a gap width of 1.75 mill were investigated experimentally and numerically. A premixed methane-air mixture was introduced at the center of microchannel formed by two parallel quartz discs which were heated with all external porous burner to create a positive temperature gradient condition in the direction of flow. In addition to conventional stable flames, some non-stationary flame patterns termed single- and double-pelton-like flames and the traveling flame were also observed. The double- and single-pelton-like flamed occurred at a random possibility under certain conditions, which rotated around the center of the radial microchannel at a frequency of similar to 25-55 Hz. Regime diagram of all those flame patterns was drawn based oil the experimental findings ill the mixture equivalence ratio range of 0.65-1.30 and inlet mixture velocity range of 1.5-5.0 m/s. Meanwhile, the experimental results also qualitatively verify our previous theoretical prediction that is the S-shaped dependency of flame radial location on inlet velocity for stoichiometric Mixture. Finally, numerical simulations using a global one-step Arrhenius reaction model successfully captured some rotating flame structures that may be associated with single- and double-pelton-like flames observed in the experiments. (C) 2009 The Combustion Institute. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

  98. Filtration Combustion of Methane in High-Porosity Micro-Fibrous Media 査読有り

    Haolin Yang, Sergey Minaev, Evgeniy Geynce, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    COMBUSTION SCIENCE AND TECHNOLOGY 181 (4) 654-669 2009年1月

    出版者・発行元:TAYLOR & FRANCIS INC

    DOI: 10.1080/00102200802646748  

    ISSN:0010-2202

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    Filtration combustion of lean methane-air mixtures in inert, high-porosity micro-fibrous media was studied experimentally in quartz tubes with different diameters. First, an overall stability diagram was obtained. Between the upstream and downstream propagating regimes, a specific rigid standing wave regime was observed, whereas only one standing wave point existed in other ordinary porous media. A specific instability phenomenon of a combustion wave splitting into two or more parts during wave propagation downstream was also observed in smaller diameter tubes at high filtration velocities. In principle, the results of a conventional two-temperature 1D analytical model captured the main feature of the process obtained in the experiment, but failed to explain the process of flame anchoring to the porous carcass that was observed under variation of the mass flow rate. The possible causes of the failure of the conventional modeling approach were presented.

  99. Lower limit of weak flame in a heated channel 査読有り

    Yosuke Tsuboi, Takeshi Yokomori, Kaoru Maruta

    PROCEEDINGS OF THE COMBUSTION INSTITUTE 32 (2) 3075-3081 2009年1月

    出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE INC

    DOI: 10.1016/j.proci.2008.06.151  

    ISSN:1540-7489

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    Stationary and non-stationary flame responses in a heated meso-scale channel were investigated both experimentally and computationally. Special attention was paid to flame stabilities, particularly the existence of lower limit of weak flame regime. Previous microcombustion methodology with an external heat source to form stationary temperature gradient in the channel wall was employed. Normal stable flames Lit high and low velocity regimes, and non-stationary dynamic flames (FREI) at moderate velocity regime were confirmed experimentally. In addition to them, the lower limit of weak flame regime was experimentally identified for the first time. Measured temperature increase in such weak flame was found to be approaching to nearly zero degree. It was found that the flame temperature at the lower limit of the weak flame regime corresponds to ignition temperature of the employed mixture. One-dimensional computations with detailed chemistry and transport properties exhibited epsilon-shaped curve which has additional lowest velocity regime with previous S-shaped curve. Computational results comprehensively Support and interpret the present experimental results indicating that the lower limit of weak flame regime is induced by the weakened reaction due to less frequent molecular collisions by diffusive mass dissipation Lit extremely low velocity regime. (C) 2009 The Combustion Institute. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

  100. Regime diagrams and characteristics of flame patterns in radial microchannels with temperature gradients 査読有り

    Aiwu Fan, Sergey Minaev, Sudarshan Kumar, Wei Liu, Kaoru Maruta

    COMBUSTION AND FLAME 153 (3) 479-489 2008年5月

    出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE INC

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2007.10.015  

    ISSN:0010-2180

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    Comprehensive regime diagrams of flame pattern formation in radial microchannels with temperature gradients were drawn based on experimental findings. A premixed methane-air mixture was introduced at the center of microchannels formed by two parallel circular quartz plates that were heated with an external porous burner to create a positive temperature gradient condition in the direction of flow. Combustion behavior in those microchannels at channel widths of 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, and 3.0 mm were experimentally investigated. Regime diagrams of various stable and unstable flame patterns were obtained, confirming that the flame pattern is a strong function of mixture equivalence ratio, inlet mixture velocity, and channel width. Furthermore, some combustion characteristics, such as the rotating frequency of the single pelton-like flame and the triple flame, the radius of the stable circular flame front, and comparison between the major combustion products of the single and double pelton-like flames, were also investigated. (c) 2007 The Combustion Institute. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

  101. Appearance of target pattern and spiral flames in radial microchannels with CH4-air mixtures 査読有り

    Sudarshan Kumar, Kaoru Maruta, S. Minaev, R. Fursenko

    PHYSICS OF FLUIDS 20 (2) 24101 2008年2月

    出版者・発行元:AMER INST PHYSICS

    DOI: 10.1063/1.2836670  

    ISSN:1070-6631

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    This paper presents the experimental evidence of the formation of rotating spiral flames with premixed methane-air mixtures introduced at the center of the two parallel circular quartz plates which are separated by a millimeter scale distance (&lt;= 5 mm). Both plates are externally heated to create a positive wall temperature gradient in the flow direction to resemble heat recirculation through solid walls, which is a requisite to obtain stabilized combustion in microburners. Contrary to the general perception of a stable premixed flame front at a radial location, a variety of nonstationary flame propagation modes are observed. For lower mixture Row rates and a range of mixture equivalence ratios, a radial flame propagation mode is observed with simultaneous presence of two circular flames at different radial locations. For higher flow rates, a rotating spiral flame propagation mode is observed. In addition to radial and spiral flame propagation modes, random and unsymmetrical flame oscillations are also observed. The rotational rates of the spiral flame fronts were observed to vary from 28 to 83 Hz. A simple analysis is carried out to describe the formation of spiral flames from a steady circular flame. (C) 2008 American Institute of Physics.

  102. Study on ignition and weak flame in heated meso-scale channel 査読有り

    Yosuke Tsuboi, Takeshi Yokomori, Kaoru Maruta

    PROCEEDINGS OF THE ASME INTERNATIONAL MECHANICAL ENGINEERING CONGRESS AND EXPOSITION 2007, VOL 6 155-158 2008年1月

    出版者・発行元:AMER SOC MECHANICAL ENGINEERS

    DOI: 10.1115/IMECE200743339  

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    If the flame temperature and the reaction speed can be controlled arbitrarily, it is of great help for energy saving through effective utilization of heat generated by combustion. In order to examine the possibility of such mild or moderate combustion, we tried to identify possible weakest flames experimentally with heated meso-scale channel, that is, combustion with controlled heat balance. Results show that the lowest flame speed may exist even though heat loss is compensated by the external heating. For the case of low flow velocity condition, the temperature difference between heated channel wall surface and flame measured by using thermocouple became smaller and smaller with decreasing flow velocity. It implies that there is the lowest flame temperature which corresponds to ignition temperature. To further examine existence and its mechanism of the lowest flame speed, I-D computations with detailed chemistry were conducted. Computational results show a limit of stable solution in the low velocity region as well as experimental results. Furthermore, diffusive mass transfer was dominant compared to convective mass transfer in the low velocity region. It is probably related to the existence of the lowest flame speed, since the radical species, which is vital for chain reaction, diffuse out from reaction zone.

  103. Extinction characteristics of premixed flame in heated microchannel at reduced pressures 査読有り

    Yosuke Tsuboi, Takeshi Yokomori, Kaoru Maruta

    COMBUSTION SCIENCE AND TECHNOLOGY 180 (10月11日) 2029-2045 2008年1月

    出版者・発行元:TAYLOR & FRANCIS INC

    DOI: 10.1080/00102200802269723  

    ISSN:0010-2202

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    The effects of pressure, flow velocity and mixture composition on extinction limits of premixed methane/air flames in a mesoscale channel (2mm) with a temperature gradient were studied both experimentally and numerically at low pressure conditions (0.2-0.05atm). An external heat source was employed to form a steady temperature gradient along the channel for simulating the state of the heat recirculation. At low pressure conditions, combustion in a small-scale channel can be simulated since flame becomes thicker with the decrease of pressure. Both experimental and numerical results showed that maximum upper blow-off limits were found to be at the fuel-leaner side under low pressure conditions. That is, the flammable regions under low pressure conditions showed tendencies asymmetric to the stoichiometric mixture ratio, while the conventional flammable region at atmospheric pressure is symmetric to it. Furthermore, computational results implied the existence of a lower extinction limit of stable flame although heat loss was compensated for by the external heater.

  104. Experimental study on flame pattern formation and combustion completeness in a radial microchannel 査読有り

    Aiwu Fan, Sergey Minaev, Sudarshan Kumar, Wei Liu, Kaoru Maruta

    JOURNAL OF MICROMECHANICS AND MICROENGINEERING 17 (12) 2398-2406 2007年12月

    出版者・発行元:IOP PUBLISHING LTD

    DOI: 10.1088/0960-1317/17/12/002  

    ISSN:0960-1317

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    Combustion behavior in a radial microchannel with a gap of 2.0 mm and a diameter of 50 mm was experimentally investigated. In order to simulate the heat recirculation, which is an essential strategy in microscale combustion devices, positive temperature gradients along the radial flow direction were given to the microchannel by an external heat source. A methane-air mixture was supplied from the center of the top plate through a 4.0 mm diameter delivery tube. A variety of flame patterns, including a stable circular flame and several unstable flame patterns termed unstable circular flame, single and double pelton-like flames, traveling flame and triple flame, were observed in the experiments. The regime diagram of all these flame patterns is presented in this paper. Some characteristics of the various flame patterns, such as the radii of stable and unstable circular flames, major combustion products and combustion efficiencies of all these flame patterns, were also investigated. Furthermore, the effect of the heat recirculation on combustion stability was studied by changing the wall temperature levels.

  105. Electrostatic probe measurement in an industrial furnace for high-temperature air conditions 査読有り

    Takeshi Yokomori, Susumu Mochida, Tadahiro Araake, Kaoru Maruta

    COMBUSTION AND FLAME 150 (4) 369-379 2007年9月

    出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE INC

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2007.01.010  

    ISSN:0010-2180

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    Electrostatic probe measurements are reported that identify flame location, displacement speeds of reaction region, and other flame properties within an industrial furnace that is operated with high-temperature preheated air. The electrostatic probe has advantages over other methods when a furnace is operated with high-temperature air. The probe consisted of a fine detection wire and a supporting tube that played a role of the reference electrode. The reaction regions were found to be widely dispersed and weakened as they moved downstream. However, the ion-current signals still included many sharp peaks, perhaps associated with the thin reaction thickness, contrary to the flame structure expected from the high -temperature air combustion. It was also possible to estimate the displacement speeds of reaction region by using the cross-correlation method between two ion current records detected by parallel detection components. The results demonstrate that the electrostatic probe is useful to detect the structure and state of the reaction mode in industrial furnaces even in the presence of high-temperature air combustion. (c) 2007 The Combustion Institute. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

  106. 検出電極・補償電極平行ニ極型プローブを利用した静電探針計測による火炎検出 査読有り

    横森 剛, 円山重直, 丸田 薫

    日本機械学会論文集 B編 73 (730) 1377-1384 2007年6月25日

    出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会

    DOI: 10.1299/kikaib.73.1377  

    ISSN:0387-5016

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    The flame detection characteristics of an electrostatic probe with parallel detection and reference electrodes were investigated on a simple two-dimensional laminar premixed flame. For the large distance between two electrodes, ion current records showed the dependence on the angle of the plane including those two electrodes from the flame surface, that is, the large angle induced double peaks on the ion current record and the decline of maximum peak. On the other hand, for the small distance between two electrodes, in particular less than the thickness of high ion-electron concentration zone, ion current records were independent and constant with respect to the angle. Those features were caused whether both electrodes could be in the flame simultaneously. For the small distance, furthermore, the variation of current peak as functions of passing velocity of the probe through the flale and equivalence ratio was qualitatively same as that for the conventional single electrostatic probe. Consequently, the present probe with small distance between detection and reference electrodes can be applicable to the flame detection.

  107. Experimental investigations on the combustion behavior of methane-air mixtures in a micro-scale radial combustor configuration 国際誌 国際共著 査読有り

    Kumar, S., Maruta, K., Minaev, S.

    Journal of Micromechanics and Microengineering 17 (5) 900-908 2007年5月

    出版者・発行元:IOP Publishing

    DOI: 10.1088/0960-1317/17/5/008  

    ISSN:0960-1317

    eISSN:1361-6439

  108. Nonlinear dynamics of flame in a narrow channel with a temperature gradient 査読有り

    S. Minaev, K. Maruta, R. Fursenko

    COMBUSTION THEORY AND MODELLING 11 (2) 187-203 2007年4月

    出版者・発行元:TAYLOR & FRANCIS LTD

    DOI: 10.1080/13647830600649364  

    ISSN:1364-7830

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    The non-stationary behaviour of near-limit premixed flame propagating in a microchannel with temperature gradient was theoretically investigated. A one-dimensional (I D) nonlinear evolutionary equation of the flame from was obtained. The nonlinear model outlined the flame stabilization, nonlinear flame oscillations and flames with repetitive extinction and ignition processes that were observed in experiments.

  109. F02(4) 超燃焼 : 熱物質再生と緩慢燃焼(【F02】熱工学最前線)

    丸田 薫, 坪井 陽介

    年次大会講演資料集 2007 165-166 2007年

    出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会

    DOI: 10.1299/jsmemecjsm.2007.8.0_165  

  110. Flame behavior in heated porous sand bed 査読有り

    S. G. Kim, T. Yokomori, N. I. Kim, S. Kumar, S. Maruyama, K. Maruta

    PROCEEDINGS OF THE COMBUSTION INSTITUTE 31 (2) 2117-2124 2007年1月

    出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE INC

    DOI: 10.1016/j.proci.2006.08.070  

    ISSN:1540-7489

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    This paper reports experimental and numerical investigations on the combustion characteristics of a lean methane-air mixture in a heated porous sand bed. The porous bed consisted of sand (SiO2) particles with a mean particle diameter of 0.56 mm. The horizontally placed quartz tube was heated externally to initiate the combustion reaction in the porous bed combustor. The stabilized flame location curve as a function of averaged mixture velocity was obtained for various equivalence ratios. Contrary to the earlier finding of a C-shape flame stabilization behavior, a new S-shape behavior was observed in the present study. This can be divided into three regimes: high, moderate, and low velocity regimes. In the low velocity regime, flame with very weak luminosity was confirmed and the stabilized flame location moved downstream with the increase of the mixture velocity. For the moderate velocity regime, a stable flat flame was observed and the flame location moved upstream with the increase of the mixture velocity. An oscillatory flame behavior was observed in the high velocity regime. In this oscillatory mode, the flame front oscillated with a characteristic time period of the order on I h and increased with the increase of the mixture velocity. In order to further understand these experimental results, one-dimensional computational studies with detailed chemistry and heat transfer mechanisms were carried out. The computational results were in good agreement with experimental observations. The computations showed that solid-to-solid radiation played a significant role in the flame stabilized location. From the examination of the flame structure, it was found that the flame behavior in the low velocity regime was similar to that of the flameless combustion mode. (c) 2006 The Combustion Institute. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

  111. Extinction characteristics of CH4/CO2 versus O-2/CO2 counterflow non-premixed flames at elevated pressures up to 0.7 MPa 査読有り

    Kaoru Maruta, Kazuki Abe, Susumu Hasegawa, Shigenao Maruyama, Jun'ichi Sato

    PROCEEDINGS OF THE COMBUSTION INSTITUTE 31 (1) 1223-1230 2007年1月

    出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE INC

    DOI: 10.1016/j.proci.2006.08.013  

    ISSN:1540-7489

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    Extinction characteristics of counterflow radiating non-premixed CH4/CO2 versus O-2/CO2 flames at elevated pressures up to 0.7 MPa were studied both experimentally and computationally. Conventional C-shape extinction curves due to the upstream conduction loss at lower stretch rate were observed at 0.1 and 0.2 MPa. However, at 0.5 and 0.7 MPa, fuel-lean extinction limits were monotonously broadened with the decrease of stretch rate at lower stretch rate region while CH4/N-2 versus O-2/N-2 flames showed conventional C-shaped extinction behavior at the same condition. Interpretation of these experimental extinction characteristics was made with one-dimensional computations using optically thin and statistical narrowband radiation models. The computational results implies the observed phenomena can be attributed to the radiation reabsorption which plays a significant role at high pressure conditions. (C) 2006 The Combustion Institute. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

  112. Development and scale effects of small Swiss-roll combustors 査読有り

    Nam Il Kim, Satoshi Alzumi, Takeshi Yokomori, Soichiro Kato, Toshiro Fujimori, Kaoru Maruta

    PROCEEDINGS OF THE COMBUSTION INSTITUTE 31 (2) 3243-3250 2007年1月

    出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE INC

    DOI: 10.1016/j.proci.2006.08.077  

    ISSN:1540-7489

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    The configuration of Swiss-roll was adopted as a promising structure for the development of sub-millimetre scale combustors. In this study, the scaling effects are investigated both experimentally and analytically. Based on our first proto-type (64 mm in diameter), scaled-down combustors (45 mm) with different design parameters were fabricated; diameter of the combustor, top plate thickness, channel size and combustor material. A simple one-dimensional analytical model was constructed to interpret the combustion characteristics of the Swiss-roll combustors. Two energy equations for combustor body and mixture, along with species equations employing two-step global reaction model were solved. In spite of the simplicity of the present model, important characteristics of the combustors such as upper and lower flammability limits, effect of cap thickness on flammability limits were predicted well. Based on the analytical results, several smaller coin-size combustors (diameter 26 and 20 mm) were additionally developed and their characteristics were investigated. This study shows that the effects of design parameters are important in the practical development of smaller combustors. (c) 2006 The Combution Institute. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

  113. On the formation of multiple rotating Pelton-like flame structures in radial microchannels with lean methane-air mixtures 査読有り

    Sudarshan Kumar, Kaoru Maruta, S. Minaev

    PROCEEDINGS OF THE COMBUSTION INSTITUTE 31 (2) 3261-3268 2007年1月

    出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE INC

    DOI: 10.1016/j.proci.2006.07.174  

    ISSN:1540-7489

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    This paper reports the experimental observation of multiple Pelton-like rotating flame structures in radial microchannels with lean methane-air mixtures supplied at the center of the two closely placed circular quartz plates. The bottom quartz plate was heated with a porous burner to create a positive temperature gradient distribution along the flow direction. Stable flames were observed at a radial location for stoichiometric and rich mixtures over a wide range of operating conditions. On the other hand, for lean methane-air mixtures at phi = 0.67 and channel gap of similar to 1-2 mm, distinct and single/multiple Pelton-like rotating flame structures were observed experimentally. These rotating flames were semi-circular in shape with a rotational speed varying from 15 to 50 Hz. Due to continuous rotation and a semi-circular flame shape; the rotating flames resemble a classical Pelton wheel. These flame structures were observed to appear over a range of velocities varying from 1.5 to 6 m/s. One, two and three rotating flames fronts appear in the domain at similar operating conditions. The effects of change in the temperature gradient and temperature profile were examined by employing a different porous burner and these modes were observed to be present for an asymmetric temperature profile. The appearance of these multiple rotating flame fronts was a function of peak temperature of the plates. (c) 2006 The Combustion Institute. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

  114. Pattern formation of flames in radial microchannels with lean methane-air mixtures 査読有り

    Sudarshan Kumar, Kaoru Maruta, S. Minaev

    PHYSICAL REVIEW E 75 (1) 2007年1月

    出版者・発行元:AMERICAN PHYSICAL SOC

    DOI: 10.1103/PhysRevE.75.016208  

    ISSN:1539-3755

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    Premixed methane-air mixture is introduced at the center of two parallel circular quartz plates separated by a millimeter scale distance (&lt;= 5 mm). Two plates are heated with an external heater to create a positive temperature gradient condition along the flow direction. The combustion characteristics of lean methane-air mixtures are investigated at phi=0.67 and phi=0.85 in the laminar flow regime (Re similar to 500-1800). Contrary to the general perception of a stable premixed flame front at a radial location, a large variety of unstable and dynamic flame front patterns are observed at phi=0.67. At phi=0.85, stable flame propagation mode dominated the regime diagram and unstable flame propagation modes are observed under limited conditions. In these unstable flame propagation modes, single and multiple flame fronts rotate around the center at a rate of 15-50 Hz.

  115. A numerical study on propagation of premixed flames in small tubes 査読有り

    NI Kim, K Maruta

    COMBUSTION AND FLAME 146 (1月2日) 283-301 2006年7月

    出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE INC

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2006.03.004  

    ISSN:0010-2180

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    A premixed flame in a tube suffers strong variation in its shape and structure depending on boundary conditions. The effects of thermal boundary conditions and flow fields on flame propagation are numerically investigated. This study employs eight combinations of thermal and velocity boundary conditions. Navier-Stokes equations and species equations are solved with a one-step irreversible global reaction model of methane-air mixtures. Finite volume method using an adaptive grid method is applied to investigate the flame structure. In the case of an adiabatic wall, friction force on the wall significantly affected the flame structure while in the case of an isothermal wall, local quenching near the wall dominated flame shape and propagation. In both cases, variations of flow fields. occurred not only in the near field of the flame but also within the flame itself, which affected propagation velocities. Near the quenching conditions, strong similarity in the flame structure was found regardless of the boundary velocity profiles due to self-induced velocity deformation. This study provides an overview of the characteristics of flames in small tubes at a steady state. (c) 2006 The Combustion Institute. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

  116. Hypersonic flow over a multi-step afterbody 査読有り

    Menezes, V, S Kumar, K Maruta, KPJ Reddy, K Takayama

    SHOCK WAVES 14 (5月6日) 421-424 2005年12月

    出版者・発行元:SPRINGER

    DOI: 10.1007/s00193-005-0281-6  

    ISSN:0938-1287

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    Effect of a multi-step base on the total drag of a missile shaped body was studied in a shock tunnel at a hypersonic Mach number of 5.75. Total drag over the body was measured using a single component accelerometer force balance. Experimental results indicated a reduction of 8% in total drag over the body with a multi-step base in comparison with the base-line (model with a flat base) configuration. The flow fields around the above bodies were simulated using a 2-D axisymmetric Navier-Stokes solver and the simulated results on total drag were compared with the measured results. The simulated flow field pictures give an insight into the involved flow physics.

  117. Flame stabilization and emission of small Swiss-roll combustors as heaters 国際誌 査読有り

    NI Kim, S Kato, T Kataoka, T Yokomori, S Maruyama, T Fujimori, K Maruta

    COMBUSTION AND FLAME 141 (3) 229-240 2005年5月

    出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE INC

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2005.01.006  

    ISSN:0010-2180

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    The characteristics of small Swiss-roll combustors were investigated experimentally in detail. Three types of Swiss-roll combustors of different designs and two cases of heat transfer conditions were studied. The, effects of design parameters on the performance of these combustors were examined. Each combustor consisted of a combustion region at the center (called the combustion room) and double spiral-shaped channels, the widths of which were smaller than the minimum quenching distance of a propane premixed flame at a normal state. Flames could be stabilized successfully for a wide range of equivalence ratios and mean velocities by using the recirculated heat front the burned gas, and blow-off was not observed. Temperature distributions of the combustors, variation of gas temperature, and the concentrations of the exhaust gas from the combustors were also investigated. Mean temperatures of the combustors were found to be governed by both the radiant heat loss from the combustors and the total chemical energy liberated by the combustors. Efficiencies of the combustors as heaters were evaluated. As a combustor became smaller, its thermal efficiency as a heater increased and its NOx emission decreased, while the emission of CO increased. By adding a catalytic reactor at the exhaust port, it was found that the emission of CO could be eliminated. This study provides new experimental results for a small Swiss-roll combustor, which represents an essential step toward the development of a microcombustor. &COPY; 2005 The Combustion Institute. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

  118. Flammability limits of stationary flames in tubes at low pressure 国際誌 国際共著 査読有り

    Kim, N.I., Kataoka, T., Maruyama, S., Maruta, K.

    Combustion and Flame 141 (1-2) 78-88 2005年4月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/j.combustflame.2004.12.011  

    ISSN:0010-2180

  119. Characteristics of combustion in a narrow channel with a temperature gradient 査読有り

    Kaoru Maruta, Takuya Kataoka, Nam Kim II, Sergey Minaev, Roman Fursenko

    Proceedings of the Combustion Institute 30 2429-2436 2005年1月

    出版者・発行元:Elsevier Ltd

    DOI: 10.1016/j.proci.2004.08.245  

    ISSN:1540-7489

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    The characteristics of combustion in a heated narrow channel with a temperature gradient were studied experimentally, analytically, and computationally. Methane/air or propane/air mixtures of required equivalence ratios and flow rates were supplied to the channel through electric mass flow controllers. Stable flame branches in high and low mixture velocity regions were identified. In the intermediate mixture velocity region, various dynamic behaviors such as repetition of extinction and ignition, and pulsating flames were experimentally observed. Flames with cyclic behaviors and flames with mild heat release, as well as conventional flames, were potential heat sources with various characteristics in future applications in the area of microsystems. This is an abstract of a paper presented at the 30th International Symposium on Combustion (Chicago, IL 7/25-30/2004).

  120. Characteristics of microscale combustion in a narrow heated channel 査読有り

    K Maruta, JK Parc, KC Oh, T Fujimori, SS Minaev, RV Fursenko

    COMBUSTION EXPLOSION AND SHOCK WAVES 40 (5) 516-523 2004年9月

    出版者・発行元:CONSULTANTS BUREAU

    DOI: 10.1023/B:CESW.0000041403.16095.a8  

    ISSN:0010-5082

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    The characteristics of microscale combustion were investigated by using a microchannel heated by an external source. The inner diameter of the channel was 2 mm, which was slightly smaller than the quenching distance of the stoichiometric methane-air mixture under normal conditions. The effects of the equivalence ratio and the averaged flow velocity on the characteristics of combustion in the microchannel were examined. At a channel-wall temperature of approximate to1000degreesC, flames could be stabilized at equivalence ratios of 0.05-1.9 and mixture velocities up to 150 cm/sec in a U-shaped quartz-glass channel. At moderate equivalence ratios and lower velocity conditions within the flammability region, oscillatory combustion was observed. A simple analytical model predicting flame oscillations on the basis of the linear analysis of steady solutions is proposed.

  121. 混合燃料の対向流拡散火炎の消炎に関する研究 査読有り

    傳田 知広, 丸田 薫, 小林秀昭, 新岡 嵩

    日本燃焼学会誌 44 (129) 158-165 2002年8月

    出版者・発行元:日本燃焼学会

    DOI: 10.20619/jcombsj.44.129_158  

    ISSN:1347-1864

  122. Stabilization of pulverized coal combustion by plasma assist 査読有り

    M Sugimoto, K Maruta, K Takeda, OP Solonenko, M Sakashita, M Nakamura

    THIN SOLID FILMS 407 (1月2日) 186-191 2002年3月

    出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE SA

    DOI: 10.1016/S0040-6090(02)00035-4  

    ISSN:0040-6090

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    Ignition and stabilization of pulverized coal combustion by plasma assist is investigated with a 10 kW plasma torch for three different kinds of coal, such as high, medium and low volatile matter coals. Not only high volatile matter coal but also low, quality coal can be successfully burned with plasma assist. Research for volatile component of coal shows that a higher temperature field is necessary to extract the volatile matter from inferior coal, while their compositions are almost the same. (C) 2002 Elsevier Science B.V All rights reserved.

  123. 1511 CO 混合燃料拡散火炎の伸長消炎限界

    傳田 知広, 花井 宏尚, 丸田 薫, 新岡 嵩, 鈴木 実

    年次大会講演論文集 2002 21-22 2002年

    出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会

    DOI: 10.1299/jsmemecjo.2002.4.0_21  

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    Numerical calculation was performed to obtain extinction limits of counterflow diffusion flames for blended fuels of CO/H_2 and CO/CH_4,which are produced by thermal decomposition in incinerators. The computer code PRIMIX was converted into a calculation program for counterflow flames, and GRI-Mech ver.2.11 was used as a chemical scheme, eliminating reactions of N and including the radiation heat loss. The stretch rate at extinction of the blended fuel CO/CH_4 has a maximum at a certain mixture ratio as has been shown in the burning velocity. The effects of diluents such as CO_2 and H_2O were also calculated because blended fuels are always diluted by those inert diluents, showing that the stretch rate at extinction has a maximum at a certain dilution rate as well as the mixture ratio of fuels.

  124. Flame propagation of n-decane spray in microgravity 査読有り

    Yoshio Nunome, Soichiro Kato, Kaoru Maruta, Hideaki Kobayashi, Takashi Niioka

    Proceedings of the Combustion Institute 29 (2) 2621-2626 2002年1月

    出版者・発行元:Elsevier Ltd

    DOI: 10.1016/S1540-7489(02)80319-4  

    ISSN:1540-7489

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    Flame propagation experiments on n-decane spray were performed in microgravity to investigate the flame propagation mechanism of a spray for less volatile fuels. After the spray was dispersed into an acrylic propagation tube with an inner diameter of 62 mm and a length of 535 mm, about 5 s were required for a quiescent spray to form under conditions of microgravity. The spray was ignited by an electrically heated nichrome wire just after the Sauter mean diameter (SMD) and the concentration of spray were measured by a laser droplet analyzer. The variation of flame propagation speed with the SMD was determined. Results showed that the change of the flame propagation speed with the SMD had a maximum for a constant equivalence ratio. This can be reasonably explained by analogy with the flame spread from a droplet to a neighboring droplet in a droplet array, that is, the flame spread of a droplet array and the flame propagation speed of spray reach a maximum when the spacing between a droplet and a neighboring droplet is approximately equal to the flame radius of the droplet. Therefore, all experimental data could be arranged on one curve when the lateral axis was taken as the spacing between droplets divided by the flame diameter. Even when methane of 1 vol %, which is outside the flammability limit, was added to spray with a constant overall equivalence ratio, the flame propagation speeds fell on the integrated curve.

  125. Extinction limits of catalytic combustion in microchannels 査読有り

    Kaoru Maruta, Koichi Takeda, Jeongmin Ahn, Kevin Borer, Lars Sitzki, Paul D. Ronney, Olaf Deutschmann

    Proceedings of the Combustion Institute 29 (1) 957-963 2002年1月

    出版者・発行元:Elsevier Ltd

    DOI: 10.1016/S1540-7489(02)80121-3  

    ISSN:1540-7489

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    The limits to self-sustaining catalytic combustion in a microscale channel were studied computationally using a cylindrical tube reactor. The tube, 1 mm in diameter, 10 mm long, and coated with Pt catalyst, was assumed to be thermally thin, and the boundary condition on the wall was set to be either adiabatic or non-adiabatic with fixed heat transfer coefficient. Methane/air mixtures with average velocities of 0.0375-0.96 m/s (corresponding to Reynolds number, Re, ranging from 2.5 to 60) were used. When the wall boundary condition was adiabatic, the equivalence ratio at the extinction limit monotonically decreased with increasing Re. In contrast, for non-adiabatic conditions, the extinction curve exhibited U-shaped dual limit behavior, that is, the extinction limits increased/decreased with decreasing Re in smaller/larger Re regions, respectively. The former extinction limit is caused by heat loss through the wall, and the latter is a blow-off-type extinction due to insufficient residence time compared to the chemical timescale. These heat-losses and blow-off-type extinction limits are characterized by small/large surface coverage of Pt(s) and conversely large/small numbers of surface coverage of O(s). It was found that by diluting the mixture with N2 rather than air, the fuel concentration and peak temperatures at the limit decreased substantially for mixtures with fuel-to-oxygen ratios even slightly rich of stoichiometric because of a transition from O(s) coverage to CO(s) coverage. Analogous behavior was observed experimentally in a heat-recirculating "Swiss-roll" burner at low Re, suggesting that the phenomenon is commonplace in catalytic combustors near extinction. No corresponding behavior was found for non-catalytic combustion. These results suggest that exhaust-gas recirculation rather than lean mixtures are preferable for minimizing flame temperatures in catalytic microcombustors.

  126. NOx emission from high-temperature air/methane counterflow diffusion flame 査読有り

    Ryugo Fuse, Hideaki Kobayashi, Yiguang Ju, Kaoru Maruta, Takashi Niioka

    International Journal of Thermal Sciences 41 (7) 693-698 2002年1月

    DOI: 10.1016/S1290-0729(02)01364-9  

    ISSN:1290-0729

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    The objectives of the present study are to measure NOx emission of counterflow diffusion flame, to compare the findings with numerical results, and finally to demonstrate efficacious effect of high-temperature air with low concentration of oxygen on NOx emission. Recently, high-temperature air with low concentration of oxygen is used for various industrial furnaces, resulting high efficiency and low emission of pollutants. Since high-temperature air increases NOx emission and air with low concentration of oxygen decreases it, these effects are competitive. Measurement and computation were conducted to clarify these two effects by use of counterflow diffusion flame. Since it is difficult to employ very high temperature over 1100 K in a laboratory-scale apparatus, a quantitative agreement between experimental and numerical results was confirmed first, and then a numerical approach was used to obtain a larger effect of low oxygen to reduce NOx emission. In the experiments, the methane concentration is changed from 10 to 30 vol% diluted by nitrogen, oxygen from 10 to 21 vol%, and air temperature from room temperature to 1100 K. The total amount of NOx sufficiently agreed between experimental and numerical results, although NO and NO2 could not be separated. By the numerical method, it was found that NOx emission from the counterflow diffusion flame of high-temperature low-oxygen air of 1500 K and 5% oxygen is comparable with that of room-temperature air of 21% oxygen. © 2002 éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS. All rights reserved.

  127. Combustion limits 査読有り

    Yiguang Yu, Kaoru Maruta, Takashi Niioka

    Applied Mechanics Reviews 54 (3) 257-277 2001年1月

    DOI: 10.1115/1.3097297  

    ISSN:0003-6900

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    Combustion limits and related flame behaviors are reviewed, especially with regard to fundamental problems. As for premixed flames, after a brief historical overview of research on the flammability limit, recent trends of research on planar propagating flames, curved propagating flames, flame balls, and stretched premixed flames are discussed, and then all types of flames are summarized. Finally, instability and dynamics near limits is discussed. With regard to combustion limits of counterflow diffusion flames and droplet flames, their instability is demonstrated, then an explanation of lifted flames and edge flames is presented. Suggestions for future work are also discussed in the concluding remarks. © 2001 ASME.

  128. Nonlinear evolution of diffusion flame oscillations triggered by radiative heat loss 査読有り

    C. H. Sohn, J. S. Kim, S. H. Chung, K. Maruta

    Combustion and Flame 123 (1月2日) 95-106 2000年10月

    出版者・発行元:Elsevier Science Publ Co Inc

    DOI: 10.1016/S0010-2180(00)00148-6  

    ISSN:0010-2180

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    Nonlinear dynamics of radiation-induced oscillatory instability in diffusion flames is numerically investigated by employing a diffusion flame established in stagnant mixing layer with optically thin gas-phase radiation and unity Lewis numbers for all species as a model. Particular attention is focused on the radiation-induced extinction regime that occurs when the Damkohler number is sufficiently large. Transient evolution of the flame, initiated by imposing a Damkohler number perturbation on the steady solution, exhibits three types of flame-evolution behaviors, namely decaying oscillatory solution, diverging solution to extinction, and stable limit- cycle solution. The locus of the critically perturbed Damkohler number, across which diverging solutions are separated from decaying solutions or limit-cycle solutions, is obtained, and it can be used as a dynamic extinction boundary for laminar flamelet library. The bifurcation structure is found to be a double Hopf bifurcation, involving a supercritical Hopf bifurcation and a subcritical Hopf bifurcation. The stable limit-cycle solutions, which occur only in the radiation-induced extinction regime while not observed in the transport-induced extinction regime, are found in a small island-shaped parametric region of Damkohler number and flame temperature, in which the double Hopf bifurcation exists, with perturbation amplitudes smaller than the amplitude of the unstable limit cycle of the subcritical Hopf bifurcation. The stable limit-cycle behavior is implied to be relevant to the remarkably sustainable droplet-flame oscillations observed in the space shuttle experiment. (C) 2000 by The Combustion Institute.

  129. 微速空気流中における液滴・液滴列の着火に関する研究 査読有り

    渡辺 秀人, 丸田 薫, 長谷川進, 小林秀昭, 新岡 嵩

    日本マイクログラビティ応用学会誌 17 (3) 196-202 2000年7月31日

    出版者・発行元:日本マイクログラビティ応用学会

    DOI: 10.15011/jasma.17.3.196  

    ISSN:0915-3616

  130. Radiation-induced instability of stretched premixed flames 査読有り

    Yiguang Ju, Chung K. Law, Kaoru Maruta, Takashi Niioka

    Proceedings of the Combustion Institute 28 (2) 1891-1900 2000年1月

    出版者・発行元:Elsevier Ltd

    DOI: 10.1016/S0082-0784(00)80593-7  

    ISSN:1540-7489

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    Unsteady propagation and instability of radiative stretched premixed flames at Lewis numbers close to unity were numerically investigated using helium-diluted counterflow methane flames, with the interest on understanding the stability of three near-limit and sublimit multiple flame regimes, namely, the near stagnation flame, the weak flame, and the distant flame. It is shown that both the near-limit and sublimit near-stagnation flames are stable close to the flammability limit and that a new mode of oscillation instability exists at equivalence ratios sufficiently larger than the flammability limit. In addition, stability of the weak and the distant flames is demonstrated, while unsteady mutual transitions between the near-stagnation flame and the distant flame and jump from the weak flame to the normal flame are found. A comparison of the present prediction with the microgravity experimental observation shows qualitative agreement on the oscillation frequency and region for the occurrence of oscillation. Calculations for Lewis numbers larger and smaller than unity show that the radiation-induced instability is a physically intrinsic phenomenon for radiative stretched premixed flame. The present study provides a satisfactory explanation for the microgravity observation.

  131. Reaction zone structure in flameless combustion 査読有り

    Kaoru Maruta, Katsutoshi Muso, Koichi Takeda, Takashi Niioka

    Proceedings of the Combustion Institute 28 (2) 2117-2123 2000年1月

    出版者・発行元:Elsevier Ltd

    DOI: 10.1016/S0082-0784(00)80621-9  

    ISSN:1540-7489

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    We present a study of the combustion limit and reaction zone structure of non-premixed counterflow flames of highly preheated air and methane diluted with nitrogen. First, we measured the flammable region experimentally in the range of air temperatures up to 800 K. In the case of flame stretch rates smaller than 20 s-1, experiments were conducted under microgravity. All the microgravity tests were conducted at the JAMIC drop tower facility in Hokkaido, Japan. The results show that the extinction limits become broader with increasing air temperature. All the extinction curves are C-shaped and exhibit the radiation extinction branch. That is, the configurations of the extinction curves are the same as those of conventional combustion at air temperatures from 300 K to 800 K. Second, we computed the flammable region and reaction zone structure of these flames by using the conventional one dimensional flame code with detailed chemistry. The flammable regions obtained by experiment agree with the computated ones. This shows that the present computation could also represent the phenomena well for high-temperature air combustion. Based on this, computation was extended to higher air temperatures (up to 1900 K) at which microgravity experimentation is not possible. When the air temperature was higher than 1300 K, extinction limits disappeared. In this temperature range, combustion continues even under extremely fuel-lean conditions such as 1% methane in nitrogen. Reaction zones without any temperature peaks were observed. Methane and oxygen leakage through the flame occurred, and they coexisted there. This is like the Liñán's premixed flame regime, in other words, a reaction-time-dominated reaction zone structure. In these regions, NOx emission is very low, and this may lead to the low levels of NOx emission of high-temperature air combustion.

  132. Microgravity ignition experiment on a droplet array in high-temperature low-speed airflow 査読有り

    H Nohara, K Maruta, S Hasegawa, H Kobayashi, T Niioka

    COMBUSTION SCIENCE AND TECHNOLOGY 153 169-178 2000年1月

    出版者・発行元:GORDON BREACH SCI PUBL LTD

    DOI: 10.1080/00102200008947258  

    ISSN:0010-2202

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    The objectives of this study were to observe ignition events and to measure ignition times of a droplet array of n-decane placed in a high-temperature low-speed airflow under microgravity field. Due to the difficulty of making droplets of the same size within a short period of time in a drop capsule, imitation droplets made of porous ceramic balls soaked with n-decane were used. Experimental conditions were a droplet diameter of 1 mm, droplet spacing within the range of 0 to 6 mm, airflow velocity of 0 to 10 cm/s, and an airflow temperature of 925 K. According to OH emission images taken by a high speed camera with an OH band-path filter, ignition occurred around the droplets simultaneously at zero airflow velocity. At higher airflow velocities of more than several centimeters per second, however, ignition was initiated in the wake flow of the droplets and the flame spreads to the forward region of droplets. A range of droplet spacing existed in which ignition times of droplet arrays were less than those of a single droplet and had a minimum ignition time at a certain spacing. The spacing of this minimum ignition time increased with an increase of airflow velocity.

  133. A lean flammability limit of polymethylmethacrylate particle-cloud in microgravity 査読有り

    H Hanai, M Ueki, K Maruta, H Kobayashi, S Hasegawa, T Niioka

    COMBUSTION AND FLAME 118 (3) 359-369 1999年8月

    出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE INC

    DOI: 10.1016/S0010-2180(99)00003-6  

    ISSN:0010-2180

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    Lean flammability limits of heterogeneous mixtures of combustible solid particles and air were measured in a microgravity field. Polymethylmethacrylate (PMMA) spherical particles with mass median diameters of 5.0, 8.4, 13.5, 30.4, and 48.5 mu m were instantaneously and uniformly dispersed into a cylindrical closed vessel using an air jet dispersion device. The mixture became quiescent without sedimentation of the PMMA particles at 6 seconds after the dispersion in microgravity. The mixture was ignited at the center of the vessel by a hot wire, and then a spherically propagating flame was formed. Flame behavior in the vessel near the lean flammability limit was observed with pressure histories, CCD camera images, and flame speeds measured by ionization probes. The experiments were performed for the initial conditions at room temperature and atmospheric pressure in microgravity. Results showed that the equivalence ratios at the lean flammability limits for the particles whose mean diameters were 8.4, 13.5, 30.4, and 48.5 mu m were 0.68, 0.76, 0.86, and 1.05, respectively, indicating that the equivalence ratio at the limit increased linearly as the particle diameters were increased. (C) 1999 by The Combustion Institute.

  134. LIF measurements of Turbulent Premixed Flames in a High Pressure Environment

    Hideaki Kobayashi, Yasuo Oyachi, Kaoru Maruta

    5th ASME/JSME Joint Thermal Engineering Conference AJTE99-6480 1999年3月

  135. Determination of burning velocity and flammability limit of methane/air mixture using counterflow flames 査読有り

    Yiguang Ju, Hongsheng Guo, Kaoru Maruta, Takashi Niioka

    Japanese Journal of Applied Physics 38 (2R) 961-967 1999年2月

    出版者・発行元:Japanese Journal of Applied Physics

    DOI: 10.1143/JJAP.38.961  

    ISSN:0021-4922

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    The burning velocity and the flammability limit of a methane/air mixture are investigated numerically using counterflow premixed flames. Two different methods, the minimum velocity method and the upstream temperature boundary method, for the determination of burning velocity are compared. The results show that the minimum velocity method fails when the chemical heat release is weak. A velocity gradient method is presented and examined. Furthermore, at low equivalence ratio, the results show that dame thickness increases exponentially with the decrease of stretch rate. This flame thickening results in a radiation extinction. An extrapolation of burning velocity to zero stretch is shown to be inaccurate. At a high equivalence ratio, it is found that two kinds of stable flames exist, normal flame and weak flame, with distinct burning velocities. A G-shaped curve showing the flammable regions is obtained by plotting the burning velocities at extinction limits as a function of equivalence ratio. The results indicate that a simple linear extrapolation of the extinction limits of stretched Barnes to zero stretch rate does not give the standard flammability limit.

  136. Experimental and numerical study of flame ball IR and UV emissions 査読有り

    M Abid, MS Wu, JB Liu, PD Ronney, M Ueki, K Maruta, H Kobayasiii, T Niioka, DM Vanzandt

    COMBUSTION AND FLAME 116 (3) 348-359 1999年2月

    出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE INC

    DOI: 10.1016/S0010-2180(98)00103-5  

    ISSN:0010-2180

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    Near-infrared (IR) and ultraviolet (UV) emission profiles of flame balls at microgravity conditions in H-2-O-2-diluent mixtures were measured in the JAMIC 10 s drop-tower and compared to numerical simulations and supplemental KC135 aircraft mu g experiments. Measured flame ball radii based on images obtained in the JAMIC, KC135, and recent space experiments (IR only) were quite consistent, indicating that radius is a rather robust property of flame balls. The predicted IR radii were always smaller than UV radii, whereas the experiments always showed the opposite behavior. Agreement between measured and predicted flame ball properties was closer for UV radii than IR radii in H-2-air mixtures but closer for IR radii in H-2-O-2-CO2 mixtures. The large experimental IR radii in H-2-air tests is particularly difficult to interpret even when uncertainties in chemical and radiation models are considered. Experimental radii would be consistent with a chemiluminescence reaction of the form HO2 + HO2 --&gt; H2O2 + O-2 producing an excited state of H2O2, since HO2 is consumed at large radii through this reaction and its exothermicity is sufficient to create excited states that could emit at the observed wavelengths, however, no appropriate transition of H-2-H-2* could be identified. (C) 1998 by The Combustion Institute.

  137. Effects of the Lewis number and radiative heat loss on the bifurcation and extinction of CH4/O2-N2-He flames 国際誌 国際共著 査読有り

    YIGUANG JU, HONGSHENG GUO, FENGSHAN LIU, KAORU MARUTA

    Journal of Fluid Mechanics 379 165-190 1999年1月25日

    出版者・発行元:Cambridge University Press (CUP)

    DOI: 10.1017/S0022112098003231  

    ISSN:0022-1120

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    Effects of the Lewis number and radiative heat loss on flame bifurcations and extinction of CH<sub>4</sub>/O<sub>2</sub>-N<sub>2</sub>-He flames are investigated numerically with detailed chemistry. Attention is paid to the interaction between radiation heat loss and the Lewis number effect. The Planck mean absorption coefficients of CO, CO<sub>2</sub>, and H<sub>2</sub>O are calculated using the statistical narrow-band model and compared with the data given by Tien. The use of Tien's Planck mean absorption coefficients overpredicts radiative heat loss by nearly 30 % in a counter flow configuration. The new Planck mean absorption coefficients are then used to calculate the extinction limits of the planar propagating flame and the counterflow flame when the Lewis number changes from 0.967 to 1.8. The interaction between radiation heat loss and the Lewis number effect greatly enriches the phenomenon of flame bifurcation. The existence of multiple flames is shown to be a physically intrinsic phenomenon of radiating counterflow flames. Eight kinds of typical patterns of flame bifurcation are identified. The competition between radiation heat loss and the Lewis number effect results in two distinct phenomena, depending on if the Lewis number is greater or less than a critical value. Comparisons between the standard limits of the unstrained flames and the ammability limits of the counterflow flames indicate that the ammability limit of the counterflow flame is lower than the standard limit when the Lewis number is less than the critical value and is equal to the standard limit when the Lewis number is higher than this critical value. Finally, a G-shaped curve and a K-shaped curve which respectively represent the ammable regions of the multiple flames for Lewis numbers lower and higher than the critical value are obtained. The G- and K-shaped curves show a clear relationship between the stretched counterflow flame and the unstrained planar flame. The present results provide a good explanation of the physics revealed experimentally in microgravity.

  138. Flame bifurcations and flammable regions of radiative counterflow premixed flames with general Lewis numbers 国際誌 査読有り

    Ju, Y., Guo, H., Maruta, K., Niioka, T.

    Combustion and Flame 113 (4) 603-614 1998年6月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/S0010-2180(97)00270-8  

    ISSN:0010-2180

  139. Numerical Investigation of CH4/CO2/Air and CH4/CO2/O2Counterflow Premixed Flames with Radiation Reabsorption 国際誌 国際共著 査読有り

    H. Guo, Y. Jub, K. Maruta, T. Niioka, F. Liu

    Combustion Science and Technology 135 (1-6) 49-64 1998年6月

    出版者・発行元:Informa UK Limited

    DOI: 10.1080/00102209808924149  

    ISSN:0010-2202

    eISSN:1563-521X

  140. メタン・空気,プロパン・空気予混合火炎から得られるイオン電流波形の特性 査読有り

    古川純一, 岡本京子, 丸田 薫, 平野敏右

    燃焼の科学と技術 5 (4) 291-301 1998年4月

    ISSN:0918-5712

  141. Flame front configuration of turbulent premixed flames 国際誌 査読有り

    Furukawa, J., Maruta, K., Hirano, T.

    Combustion and Flame 112 (3) 293-301 1998年2月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/S0010-2180(97)00127-2  

    ISSN:0010-2180

  142. Experimental study on general correlation of turbulent burning velocity at high pressure

    Kobayashi, H., Kawabata, Y., Maruta, K.

    Symposium (International) on Combustion 27 (1) 1998年

    DOI: 10.1016/S0082-0784(98)80492-X  

  143. Numerical study of NO<inf>x</inf> emission in high temperature air combustion 国際誌 査読有り

    Guo, H., Yiguang, J.U., Maruta, K., Niioka, T., Sato, J.

    JSME International Journal, Series B: Fluids and Thermal Engineering 41 (2) 331-337 1998年1月

    出版者・発行元:Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI: 10.1299/jsmeb.41.331  

    ISSN:1340-8054

    eISSN:1347-5371

  144. Extinction of low-stretched diffusion flame in microgravity 国際誌 国際共著 査読有り

    Maruta, K., Yoshida, M., Guo, H., Ju, Y., Niioka, T.

    Combustion and Flame 112 (1-2) 181-187 1998年1月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/S0010-2180(97)81766-X  

    ISSN:0010-2180

  145. Pulsating flame propagation of PMMA particle cloud in microgravity 国際誌 査読有り

    Hanai, H., Maruta, K., Kobayashi, H., Niioka, T.

    Symposium (International) on Combustion 27 (2) 2675-2681 1998年1月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/S0082-0784(98)80123-9  

    ISSN:0082-0784

  146. Lewis number effect on extinction characteristics of radiative counterflow CH<inf>4</inf>-O<inf>2</inf>-N<inf>2</inf>-He flames 国際誌 査読有り

    Maruta, K., Ju, Y., Honda, A., Niioka, T.

    Symposium (International) on Combustion 27 (2) 2611-2617 1998年1月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/S0082-0784(98)80115-X  

    ISSN:0082-0784

  147. Further examinations on extinction and bifurcations of radiative CH <inf>4</inf>/air and C<inf>3</inf>H<inf>8</inf>/air premixed flames 国際誌 国際共著 査読有り

    Ju, Y., Masuya, G., Liu, F., Guo, H., Maruta, K., Niioka, T.

    Symposium (International) on Combustion 27 (2) 2551-2557 1998年1月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/S0082-0784(98)80107-0  

    ISSN:0082-0784

  148. 高いルイス数での対向流予混合火炎の可燃範囲とふく射の影響 査読有り

    琚 詒光, 郭 宏生, 丸田 薫

    日本機械学会論文集 B編 63 (616) 4069-4075 1997年12月25日

    出版者・発行元:None

    DOI: 10.1299/kikaib.63.4069  

    ISSN:0387-5016

    eISSN:1884-8346

  149. On the extinction limit and flammability limit of non-adiabatic stretched methane-air premixed flames 国際誌 国際共著 査読有り

    Ju, Y., Guo, H., Maruta, K., Liu, F.

    Journal of Fluid Mechanics 342 315-334 1997年7月10日

    出版者・発行元:Cambridge University Press (CUP)

    DOI: 10.1017/S0022112097005636  

    ISSN:0022-1120

    eISSN:1469-7645

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    Extinction limits and the lean flammability limit of non-adiabatic stretched premixed methane–air flames are investigated numerically with detailed chemistry and two different Planck mean absorption coefficient models. Attention is paid to the combined effect of radiative heat loss and stretch at low stretch rate. It is found that for a mixture at an equivalence ratio lower than the standard lean flammability limit, a moderate stretch can strengthen the combustion and allow burning. The flame is extinguished at a high stretch rate due to stretch and is quenched at a low stretch rate due to radiation loss. A O-shaped curve of flame temperature versus stretch rate with two distinct extinction limits, a radiation extinction limit and a stretch extinction limit respectively on the left- and right-hand sides, is obtained. A C-shaped curve showing the flammability limit of the stretched methane–air flame is obtained by plotting these two extinction limits in the mixture strength coordinate. A good agreement is shown on comparing the predicted results with the experimental data. For equivalence ratio larger than a critical value, it is found that the O-shaped temperature curve opens up in the middle of the stable branch, so that the stable branch divides into two stable flame branches; a weak flame branch and a normal flame branch. The weak flame can survive between the radiation extinction limit and the opening point (jump limit) while the normal flame branch can survive from its stretch extinction limit to zero stretch rate. Finally, a G-shaped curve showing both extinction limits and jump limits of stretched methane–air flames is presented. It is found that the critical equivalence ratio for opening up corresponds to the standard flammability limit measured in microgravity. Furthermore, the results show that the flammability limit (inferior limit) of the stretched methane–air flame is lower than the standard flammability limit because flames are strengthened by a moderate stretch at Lewis number less than unity.

  150. Radiation extinction limit of counterflow premixed lean methane-air flames 国際誌 国際共著 査読有り

    Guo, H., Ju, Y., Maruta, K., Niioka, T., Liu, F.

    Combustion and Flame 109 (4) 639-646 1997年6月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/S0010-2180(97)00050-3  

    ISSN:0010-2180

  151. 低伸長のメタン-空気予混合火炎 査読有り

    琚 詒光, 郭 宏生, 丸田 薫

    日本機械学会論文集 B編 63 (606) 699-704 1997年2月25日

    出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会

    DOI: 10.1299/kikaib.63.699  

    ISSN:0387-5016

    eISSN:1884-8346

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    A numerical study of low stretched premixed methane-air flame in a counterflow configuration is conducted. The present simulation includes detailed transport properties and chemical kinetics. It is found that near the flammability limit, there is a radiation extinction branch in addition to the normal stretch extinction branch, which has been extensively studied at a large stretch rate. Furthermore, far from the flammability limit, it is found that there are two stable flames, a normal flame and a weak flame which are the results of interaction between the stretch effect and the radiation effect, at a certain extent of stretch rate. In addition, the present results show that the flammability limit obtained in counterflow configuration cannot be extended directly to the flammability limit of its corresponding one-dimensional free propagating premixed flame.

  152. Turbulence measurements and observations of turbulent premixed flames at elevated pressures up to 3.0 MPa 国際誌 査読有り

    Kobayashi, H., Nakashima, T., Tamura, T., Maruta, K., Niioka, T.

    Combustion and Flame 108 (1-2) 104-117 1997年1月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/S0010-2180(96)00103-4  

    ISSN:0010-2180

  153. プロパン・空気乱流予混合火炎の局所的な反応帯の形状 査読有り

    古川純一, 丸田 薫, 平野敏右

    燃焼の科学と技術 4 (2) 103-109 1996年10月

    出版者・発行元:サイエンス・コミュニケーションズ・インターナショナル

    ISSN:0918-5712

  154. An experimental study on particle-cloud flames in a microgravity field

    Okuyama, Y., Ohtomo, Y., Maruta, K., Kobayashi, H., Niioka, T.

    Symposium (International) on Combustion 26 (1) 1996年

    DOI: 10.1016/S0082-0784(96)80356-0  

  155. Ignition experiment on droplet matrix in microgravity 国際誌 査読有り

    T Kadowaki, K Maruta, H Kobayashi, S Hasegawa, T Niioka

    MICROGRAVITY SCIENCE AND TECHNOLOGY 9 (4) 269-274 1996年1月

    出版者・発行元:SPRINGER

    ISSN:0938-0108

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    Ignition experiments on a suspended droplet matrix quickly immersed in a high-temperature ambience were conducted for hexadecane and decane in a microgravity field(10(-5) g) with a test duration of 4.5 s in the 100-meter drop-shaft of the Microgravity Laboratory of Japan (MGLAB) in Gifu, Japan. Small porous ceramic balls soaked with liquid fuel were employed a model droplets. The effect of the initial diameter and the spacing of the droplets on ignition delay time were measured. Also, by using a high-speed video camera with an image intensifier, OH emission images from the droplet matrix were observed. With a decrease in droplet spacing, in general, thermal interaction between droplets becomes significant and ignition time increases monotonically. However, in the case of small droplets, ignition time has a minimum when spacing is small, being shorter than that of a single droplet. The dependence of the vaporization time and the reaction time on the initial droplet diameter for a single droplet ignition basically elucidated the ignition time behaviour of a droplet matrix.

  156. Experimental study on methane-air premixed flame extinction at small stretch rates in microgravity 査読有り

    Maruta, K., Yoshida, M., Ju, Y., Niioka, T.

    Symposium (International) on Combustion 26 (1) 1283-1289 1996年1月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/S0082-0784(96)80346-8  

    ISSN:0082-0784

  157. Burning velocity of turbulent premixed flames in a high-pressure environment 国際誌 査読有り

    Kobayashi, H., Tamura, T., Maruta, K., Niioka, T., Williams, F.A.

    Symposium (International) on Combustion 26 (1) 389-396 1996年1月

    出版者・発行元:Elsevier BV

    DOI: 10.1016/S0082-0784(96)80240-2  

    ISSN:0082-0784

  158. 高強度乱流予混合火炎の局所的な反応帯の厚さ 国際誌 査読有り

    丸田 薫, 古川 純一, 五味 努, 平野 敏右

    日本機械学会論文集 B編 59 (566) 3277-3282 1993年10月25日

    出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会

    DOI: 10.1299/kikaib.59.3277  

    ISSN:0387-5016

    eISSN:1884-8346

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    The local reaction zone thicknesses of high intensity turbulent premixed flames, whose Kolmogoroff scale is smaller than a laminar premixed flame thickness have been examined for various mixture ratios by using a microelectrostatic probe with two identical sensors. For a wide range of mixture ratios, the local reaction zone thickness of high intensity turbulent premixed flame is similar to the laminar premixed flame thickness. It is presumed that even in intense turbulence, small scale turbulent eddies may not survive in the local reaction zone. The inner structure of a laminar premixed flame would be preserved at the local reaction zone of turbulent premixed flames.

  159. Local Reaction Zone Configuration of High Intensity Turbulent Premixed Flames 国際誌 査読有り

    JUNICHI FURUKAWA, KAORU MARUTA, TOMOHIRO NAKAMURA, TOSHISUKE HIRANO

    Combustion Science and Technology 90 (1-4) 267-280 1993年4月

    出版者・発行元:Informa UK Limited

    DOI: 10.1080/00102209308907614  

    ISSN:0010-2202

    eISSN:1563-521X

  160. Fundamental Study of Electrostatic Probe Measurements to Explore the Structure of Turbulent Premixed Flames. 国際誌 査読有り

    Furukawa Junichi, Maruta Kaoru, Nakamura Tomohiro, Gomi Tsutomu, Hirano Toshisuke

    JSME International Journal Series B Fluids and Thermal Engineering 36 (4) 682-687 1993年1月

    出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会

    DOI: 10.1299/jsmeb.36.682  

    ISSN:1340-8054

    eISSN:1347-5371

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    It is well known that the characteristics of an ion current recorded by an electrostatic probe depend not only on the ion density distribution near the reaction zone but also on the flame configuration and movement. Therefore, it is expected that the configuration of turbulent premixed flames can be examined by analyzing the ion current record obtained in a turbulent flame brush. In the present study, an attempt has been made to elucidate the dependence of the characteristics of ion currents on the curvature and movement of flame. It is shown that even though the local flame curvature is constant, the ion current changes its profile significantly with changes in the flame movement. As the angle between the flame front and the probe axis increases, the maximum ion current decreases and the half value period increases. As the distance from the center of flame curvature to the midpoint of a probe sensor increases, the half value period increases.

  161. 静電探針による乱流火炎構造の計測に関する基礎的研究 : 第1報, イオン電流波形にみられる局所的な火炎面の曲率および経路の影響 査読有り

    古川 純一, 丸田 薫, 平野 敏右

    日本機械学会論文集 B編 57 (536) 1463-1468 1991年4月25日

    出版者・発行元:The Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI: 10.1299/kikaib.57.1463  

    ISSN:0387-5016

    eISSN:1884-8346

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    In order to examine the structure of a high-intensity turbulent premixed flame to a further extent, an attempt has been made to examine the dependence of the characteristics of ion current on the flame configuration, i.e., the local flame curvature. When the curvature is smaller than the critical value, the maximum value of the ion current decreases and the half value period of the ion current increases as the flame curvature decreases. Even though the local flame curvature is constant, the ion current fluctuation changes its shape significantly as the flame path across the probe changes.

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MISC 97

  1. General concept for autoignitive reaction wave covering from subsonic to supersonic regimes

    Morii, Y., Maruta, K.

    Physics of Fluids 36 (1) 2024年

    DOI: 10.1063/5.0176262  

    ISSN:1089-7666 1070-6631

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    We consider a one-dimensional (1D) autoignitive reaction wave in reactive flow system comprising unburned premixed gas entering from the inlet boundary and burned gas exiting from the outlet boundary. In such a 1D system at given initial temperature, it is generally accepted that steady-state solutions can only exist if the inlet velocity matches either the velocity of deflagration wave, as determined by the burning rate eigenvalue in the subsonic regime or the velocity of detonation wave as dictated by the Chapman-Jouguet (CJ) condition in the supersonic regime. In this study, we developed the general concept of "autoignitive reaction wave" and theoretically demonstrate that two distinct regimes that can maintain steady-state solutions both in subsonic and supersonic conditions. Based on this theory, we selected inlet velocities that are predicted to yield either steady-state or flashback solutions, and conducted numerical simulations. This novel approach revealed that steady-state solutions are possible not only at the velocity of the deflagration wave in the subsonic regime and the velocity of the detonation wave in the supersonic regime, but also across a broad range of inlet velocities. Furthermore, we identify a highly stable "autoignitive reaction wave" that emerges when the inlet velocity surpasses the velocity of detonation wave, devoid of the typical shock wave commonly seen in detonation waves. This "supersonic autoignitive reaction wave" lacks the instability-inducing detonation cell structure, suggesting the potential for the development of novel combustor concepts.

  2. 温度分布制御マイクロフローリアクタを用いたガソリン成分の反応性評価

    中村 寿, Philipp Grajetzki, 手塚 卓也, 丸田 薫

    日本燃焼学会誌 64 (210) 326-331 2022年11月

  3. What connects ignition and deflagration? -- On explosive transition of deflagration

    Youhi Morii, Kaoru Maruta

    arXiv:2212.01978 2022年

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    The general relation between ignition and deflagration analyses was studied theoretically and computationally. Simple analysis showed that the temporal evolutions of normalized fuel mass fraction and the normalized temperature in a 0D homogeneous ignition are equivalent to the spatial evolutions of those in a 1D laminar premixed flame at Lewis number of unity if a spatio-temporal transformation of the flame is applied. Furthermore, computations showed that the degree of reduction in normalized fuel mass fraction in the preheat zone was found to be in the following order: when the Lewis number is less than unity, when the Lewis number is unity (= ignition), and when the Lewis number is greater than unity. This suggested that ignition in the preheat zone near the explosive transition can only occur for 1D laminar premixed flames with Lewis number greater than unity. In summary, the characteristic times of ignition and flame propagation can be of the same order of magnitude in premixed gases compressed by piston in engines or shock waves, and thus the Lewis number determines the existence of premixed flame structure under such conditions.

  4. Carleman linearization approach for chemical kinetics integration toward quantum computation

    Akiba Takaki, Morii Youhi, Maruta Kaoru

    arXiv 2022年

  5. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いた直鎖炭酸エステルの酸化及び熱分解に関する研究

    金山 佳督, 髙橋 伸太郎, 森倉 渉太, 中村 寿, 手塚 卓也, 丸田 薫

    日本燃焼学会誌 63 (206) 285-293 2021年11月

  6. 熱拡散不安定混合物における音響パラメトリック不安定性の実験的観測【JST・京大機械翻訳】

    DUBEY Ajit Kumar, TEZUKA Takuya, MORII Youhi, NAKAMURA Hisashi, MARUTA Kaoru

    Proceedings. International Conference on Flow Dynamics (CD-ROM) 18th 2021年

  7. MIE遷移現象に及ぼす乱流とLewis数の影響【JST・京大機械翻訳】

    HIRANO Yoshiki, MUKOYAMA Taichi, TEZUKA Takuya, MORII Youhi, NAKAMURA Hisashi, MARUTA Kaoru

    Proceedings. International Conference on Flow Dynamics (CD-ROM) 18th 2021年

  8. 制御された温度分布を持つマイクロフロー反応器内の分離安定冷却火炎によるFREI【JST・京大機械翻訳】

    AKITA Keisuke, MORII Youhi, NAKAMURA Hisashi, TEZUKA Takuya, MARUTA Kaoru

    Proceedings. International Conference on Flow Dynamics (CD-ROM) 18th 2021年

  9. 対向流れ場における火炎球から開始される火炎挙動の数値解析【JST・京大機械翻訳】

    SAGAWA Kazutaka, AKIBA Takaki, MORII Youhi, NAKAMURA Hisashi, MARUTA Kaoru

    Proceedings. International Conference on Flow Dynamics (CD-ROM) 18th 2021年

  10. ノッキング現象の詳細理解のための反応性圧縮性流のDNS【JST・京大機械翻訳】

    MORII Youhi, DUBEY Ajit K., DUBEY Ajit K., AKITA Keisuke, NAKAMURA Hisashi, MARUTA Kaoru, MARUTA Kaoru

    Proceedings. International Conference on Flow Dynamics (CD-ROM) 18th 2021年

  11. 温度分布制御型マイクロフローリアクタにおけるn-ヘプタン/空気予混合気を用いた共存するFREIと定在冷炎に関する研究

    秋田佳祐, 秋田佳祐, 森井雄飛, 中村寿, 手塚卓也, 丸田薫

    燃焼シンポジウム講演論文集(CD-ROM) 59th 2021年

  12. Flame ballを初期解に持つ対向流場中での火炎挙動の数値解析

    佐川和孝, 佐川和孝, 秋葉貴輝, 秋葉貴輝, 森井雄飛, 中村寿, 丸田薫, 丸田薫

    燃焼シンポジウム講演論文集(CD-ROM) 59th 2021年

  13. イソオクタンにおける最小着火エネルギー遷移と着火・火炎伝播遷移過程

    平野芳樹, 平野芳樹, 手塚卓也, 森井雄飛, 中村寿, 丸田薫

    日本伝熱シンポジウム講演論文集(CD-ROM) 58th 2021年

    ISSN:1346-1532

  14. 「複雑な流れ現象」俯瞰の試みと展開:反応性流体

    丸田 薫

    科学技術振興機構 複雑な流れ現象の解明と統合的制御/CRDS-FY2020-WR-14 13-18 2021年1月

  15. Overall focus on research, including – Fusion of measurement and numerical analysis using weak flame phenomenon in micro combustion system

    Maruta Kaoru, Nakamura Hisashi, Morii Youhi, Tezuka Takuya

    Impact 2020 (4) 62-64 2020年10月

  16. 密閉管における単一とツイン火炎を用いる熱音響不安定性の比較理論的研究

    DUBEY Ajit Kumar, MORII Youhi, NAKAMURA Hisashi, FUJITA Osamu, MARUTA Kaoru

    燃焼シンポジウム講演論文集(CD-ROM) 58th 2020年

  17. n-ヘプタン/空気混合物のための制御された温度分布を有するマイクロフロー反応器内の低温酸化を伴うFREIのCFD解析【JST・京大機械翻訳】

    AKITA Keisuke, MORII Youhi, NAKAMURA Hisashi, TEZUKA Takuya, MARUTA Kaoru

    Proceedings. International Conference on Flow Dynamics (CD-ROM) 17th 2020年

  18. 低速向流場における低Lewis数およびほぼ限界のボール状火炎分裂の機構【JST・京大機械翻訳】

    AKIBA Takaki, OKUNO Tomoya, NAKAMURA Hisashi, MORII Youhi, TEZUKA Takuya, FURSENKO Roman, MINAEV Sergey, MINAEV Sergey, KIKUCHI Masao, MARUTA Kaoru

    Proceedings. International Conference on Flow Dynamics (CD-ROM) 17th 2020年

  19. n-ヘプタン燃料を用いたノッキング実験のための二次元実験室規模DNS【JST・京大機械翻訳】

    MORII Youhi, DUBEY Ajit K., NAKAMURA Hisashi, MARUTA Kaoru

    Proceedings. International Conference on Flow Dynamics (CD-ROM) 17th 2020年

  20. MIE遷移と燃料特性間の関係に関する研究:第2部:Lewis数と層流燃焼速度【JST・京大機械翻訳】

    HIRANO Yoshiki, MUKOYAMA Taichi, TEZUKA Takuya, MORII Youhi, NAKAMURA Hisashi, MARUTA Kaoru

    Proceedings. International Conference on Flow Dynamics (CD-ROM) 17th 2020年

  21. MIE遷移と燃料特性の間の関係に関する研究:第1部:ベース燃料へのフラン添加の影響【JST・京大機械翻訳】

    MUKOYAMA Taichi, HIRANO Yoshiki, TEZUKA Takuya, MORII Youhi, NAKAMURA Hisashi, MARUTA Kaoru

    Proceedings. International Conference on Flow Dynamics (CD-ROM) 17th 2020年

  22. ナノ秒パルス放電を用いたCH_4/空気混合気着火の2つの制約と1D解析による0Dの比較【JST・京大機械翻訳】

    SUZUKI Mayu, MORII Youhi, NAKAMURA Hisashi, MARUTA Kaoru

    Proceedings. International Conference on Flow Dynamics (CD-ROM) 17th 2020年

  23. 高強度乱流場におけるフラン混合燃料の最小着火エネルギー遷移に関する研究

    向山泰地, 向山泰地, 平野芳樹, 平野芳樹, 手塚卓也, 森井雄飛, 中村寿, 丸田薫

    日本伝熱シンポジウム講演論文集(CD-ROM) 57th 2020年

    ISSN:1346-1532

  24. 燃料過濃条件におけるFlame ballに関する数値的研究

    角田陽, 角田陽, 秋葉貴輝, 秋葉貴輝, 森井雄飛, 中村寿, 丸田薫

    日本伝熱シンポジウム講演論文集(CD-ROM) 57th 2020年

    ISSN:1346-1532

  25. 最小着火エネルギー遷移と燃料物性値に関する基礎的研究(第2報)-ルイス数と層流燃焼速度の影響-

    平野芳樹, 平野芳樹, 向山泰地, 向山泰地, 手塚卓也, 森井雄飛, 中村寿, 丸田薫

    燃焼シンポジウム講演論文集(CD-ROM) 58th 2020年

  26. 温度分布制御型マイクロフローリアクタにおける冷炎反応を含むFREIに関する数値的研究

    秋田佳祐, 秋田佳祐, 森井雄飛, 中村寿, 手塚卓也, 丸田薫

    燃焼シンポジウム講演論文集(CD-ROM) 58th 2020年

  27. 最小着火エネルギー遷移と燃料特性値に関する基礎的研究(第1報)-フラン添加の影響-

    向山泰地, 向山泰地, 平野芳樹, 平野芳樹, 手塚卓也, 森井雄飛, 中村寿, 丸田薫

    燃焼シンポジウム講演論文集(CD-ROM) 58th 2020年

  28. ナノ秒パルス放電プラズマを用いたCH<sub>4</sub>/air予混合気の0次元および1次元着火解析

    鈴木麻友, 鈴木麻友, 森井雄飛, 中村寿, 丸田薫, 丸田薫

    燃焼シンポジウム講演論文集(CD-ROM) 58th 2020年

  29. 極低流速対向流場における低ルイス数球状火炎の挙動

    秋葉貴輝, 秋葉貴輝, 奥野友哉, 中村寿, 森井雄飛, FURSENKO Roman, MINAEV Sergey, MINAEV Sergey, 菊池政雄, 丸田薫, 丸田薫

    燃焼シンポジウム講演論文集(CD-ROM) 58th 2020年

  30. ガソリンエンジンの高効率化と低燃費化技術 スーパーリーンバーンSIエンジンにおける着火-燃焼基礎研究からみたエンジン燃焼-

    丸田薫, 中村寿

    月刊車載テクノロジー 7 (4) 2020年

    ISSN:2432-5694

  31. Flame ball と対向流予混合火炎 -希薄燃焼限界機構の包括的理解に向けて-

    秋葉貴輝, 秋葉貴輝, 奥野友哉, 奥野友哉, 中村寿, 手塚卓也, 森井雄飛, MINAEV Sergey, MINAEV Sergey, FURSENKO Roman, 菊池政雄, 丸田薫, 丸田薫

    日本燃焼学会誌 62 (201) 2020年

    ISSN:1347-1864

  32. カーボンフリーエネルギーキャリア利用における科学と技術

    小林秀昭, 橋本望, 小原拓, 内一哲哉, 高木敏行, 丸田薫, 中村寿, 早川晃弘, 渡邉豊

    東北大学流体科学研究所共同利用・共同研究拠点流体科学国際研究教育拠点活動報告書 2017 199‐200 2019年2月

  33. 詳細な化学反応速度論による反応性CFDのための効率的ODEソルバの比較

    MORII Youhi, NAKAMURA Hisashi, MARUTA Kaoru, MARUTA Kaoru

    Proceedings. International Conference on Flow Dynamics (CD-ROM) 16th 2019年

  34. 流れの中の火炎球の動的挙動

    AKIBA Takaki, OKUNO Tomoya, NAKAMURA Hisashi, MORII Youhi, TEZUKA Takuya, FURSENKO Roman, MINAEV Sergey, KIKUCHI Masao, MARUTA Kaoru, MARUTA Kaoru

    Proceedings. International Conference on Flow Dynamics (CD-ROM) 16th 2019年

  35. ナノ秒繰返しパルス放電によって開始されたCH<sub>4</sub>/空気混合物の着火プロセスに関する計算研究

    SUZUKI Mayu, MORII Youhi, NAKAMURA Hisashi, MARUTA Kaoru, MARUTA Kaoru

    Proceedings. International Conference on Flow Dynamics (CD-ROM) 16th 2019年

  36. 制御された温度分布を持つマイクロフローリアクタを用いたリチウムイオン電池における電解質溶媒の着火および燃焼特性に関する研究

    MORIKURA Shota, TAKAHASHI Shintaro, NAKAMURA Hisashi, TEZUKA Takuya, MORII Youhi, MARUTA Kaoru, MARUTA Kaoru, SHIRANE Takayuki, NAKURA Kensuke

    Proceedings. International Conference on Flow Dynamics (CD-ROM) 16th 2019年

  37. 制御された温度分布を持つマイクロフローリアクタにおける消火と着火の繰り返しのCH<sub>4</sub>/空気火炎に関する数値研究

    AKITA Keisuke, MORII Youhi, NAKAMURA Hisashi, TEZUKA Takuya, MARUTA Kaoru, MARUTA Kaoru

    Proceedings. International Conference on Flow Dynamics (CD-ROM) 16th 2019年

  38. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いた炭酸エステルの着火・燃焼特性に関する研究

    森倉渉太, 高橋伸太郎, 中村寿, 手塚卓也, 森井雄飛, 丸田薫, 白根隆行, 名倉健祐

    日本伝熱シンポジウム講演論文集(CD-ROM) 56th 2019年

    ISSN:1346-1532

  39. 温度分布制御型マイクロフローリアクタで観測されるメタン/空気混合気のFREIに関する数値的研究

    秋田佳祐, 秋田佳祐, 森井雄飛, 中村寿, 手塚卓也, 丸田薫, 丸田薫

    燃焼シンポジウム講演論文集(CD-ROM) 57th 2019年

  40. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いたリチウムイオン電池溶媒の反応性評価および反応モデルの検証

    森倉渉太, 森倉渉太, 高橋伸太郎, 高橋伸太郎, 中村寿, 手塚卓也, 森井雄飛, 丸田薫, 丸田薫, 白根隆行, 名倉健祐

    燃焼シンポジウム講演論文集(CD-ROM) 57th 2019年

  41. 一次元数値流体解析を用いたナノ秒パルス放電プラズマによる着火過程の調査-着火に対するパルス周波数の影響-

    森井雄飛, 鈴木麻友, 鈴木麻友, 中村寿, 丸田薫, 丸田薫

    燃焼シンポジウム講演論文集(CD-ROM) 57th 2019年

  42. ナノ秒パルス放電プラズマを用いたCH<sub>4</sub>/air混合気の着火過程に関する数値的研究-保存量選択の影響-

    鈴木麻友, 鈴木麻友, 森井雄飛, 中村寿, 丸田薫, 丸田薫

    燃焼シンポジウム講演論文集(CD-ROM) 57th 2019年

  43. 燃焼技術 総括・展望 スーパーリーンバーンSIエンジンにおける着火~火炎伝播遷移―エンジン燃焼と燃焼基礎研究―

    丸田薫, 中村寿

    自動車技術 72 (4) 10‐17 2018年4月1日

    ISSN:0385-7298

  44. データ同化に向けての制御された温度分布を持つマイクロ流反応器における繰返し消炎と着火の火炎に対するトライアル計算

    AKITA Keisuke, MORII Youhi, NAKAMURA Hisashi, TEZUKA Takuya, MARUTA Kaoru, MARUTA Kaoru

    Proceedings. International Conference on Flow Dynamics (CD-ROM) 15th 2018年

  45. リーン燃焼に応用するためのナノ秒繰り返しパルス放電による点火実験

    UESUGI Kodai, TEZUKA Takuya, HASEGAWA Susumu, MORII Youhi, NAKAMURA Hisashi, TAKANA Hidemasa, MARUTA Kaoru, MARUTA Kaoru

    Proceedings. International Conference on Flow Dynamics (CD-ROM) 15th 2018年

  46. 化学反応速度論ODEの積分式の一パラメータファミリー最適化

    MORII Youhi, SHIMA Eiji, MARUTA Kaoru, MARUTA Kaoru

    Proceedings. International Conference on Flow Dynamics (CD-ROM) 15th 2018年

  47. ナノ秒パルス放電プラズマによるメタンの着火に関する基礎研究

    上杉滉大, 手塚卓也, 長谷川進, 森井雄飛, 中村寿, 高奈秀匡, 丸田薫, 丸田薫

    燃焼シンポジウム講演論文集 56th 2018年

  48. 燃焼現象 温度分布制御マイクロフローリアクタによるガスタービン燃料の着火特性評価

    中村寿, 丸田薫

    日本ガスタービン学会誌 44 (2) 69‐75-75 2016年3月

    出版者・発行元:公益社団法人日本ガスタービン学会

    ISSN:0387-4168

  49. 基礎燃焼とガソリンエンジン燃焼 SIエンジンの超希薄燃焼と燃焼基礎研究

    丸田薫, 中村寿

    日本燃焼学会誌 58 (183) 9‐19-19 2016年2月

    出版者・発行元:日本燃焼学会

    DOI: 10.20619/jcombsj.58.183_9  

    ISSN:1347-1864

  50. I133 高温酸素燃焼条件における同軸噴流火炎の火炎構造に関する研究

    大西 孝和, 中村 寿, 手塚 卓也, 長谷川 進, 丸田 薫, 荒明 但宏, 持田 晋

    熱工学コンファレンス講演論文集 2014 "I133-1"-"I133-2" 2014年11月8日

    出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会

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    OH-PLIF measurements and numerical simulations were conducted for co-axial laminar jet flame of CH_4/N_2 in high-temperature air (relevant to High-Temperature Air Combustion Technology: HiCOT) flow and that of CH_4/CO_2 in high-temperature O_2/CO_2 (High-Temperature Oxygen Combustion: HiTOx) flow. In both HiCOT and HiTOx conditions, two types of lifted flames were observed: one (Lifted Flame A) showed strong OH signal near the flame base at high CH_4 mole fraction of the fuel stream (X_<CH4>) and another (Lifted flame B) showed strong OH signal near the flame tip at low X_<CH4>. The present computations successfully reproduced these two types of lifted flames. In the computations, Lifted Flame A was formed near stoichiometric line while Lifted Flame B was formed in the far downstream region of stoichiometric line. Based on the classification using the flame temperature, Lifted Flame A was classified to a tnbranchial lifted flame and Lifted Flame B was classified to mild combustion.

  51. 微小重力利用燃焼研究の最前線 燃焼限界の統一理論構築に向けた極低速対向流火炎の宇宙実験

    中村寿, 小林友哉, 高瀬光一, 手塚卓也, 長谷川進, FURSENKO Roman, MINAEV Sergey, 丸田薫

    日本燃焼学会誌 56 (176) 125-132 2014年5月15日

    出版者・発行元:日本燃焼学会

    DOI: 10.20619/jcombsj.56.176_125  

    ISSN:1347-1864

  52. 低ルイス数予混合気の可燃限界に関する包括的理解に向けて

    小林友哉, 高瀬光一, 中村 寿, 手塚卓也, 長谷川 進, 勝田真登, 菊池政雄, 丸田 薫

    International Journal of Microgravity Science and Application 特集「航空機の放物線飛行による短時間微小重力実験Ⅱ」 31 (2) 85-91 2014年2月

    出版者・発行元:日本マイクログラビティ応用学会

  53. ―マイクロ燃焼の科学と技術 III―マイクロ燃焼の新応用:燃料の着火特性計測と燃焼化学反応の研究ツール

    中村寿, 手塚卓也, 長谷川進, 丸田薫

    日本燃焼学会誌 55 (173) 264-271 2013年8月15日

    DOI: 10.20619/jcombsj.55.173_264  

    ISSN:1347-1864

  54. 動力の源「燃焼」低エクセルギー損失燃焼

    丸田薫

    自動車技術 66 (4) 86-91 2012年4月1日

    出版者・発行元:自動車技術会

    ISSN:0385-7298

  55. 173 混度分布制御型マイクロフローリアクタによるメタンの燃焼特性に及ぼす表面反応の影響(熱工学,一般講演)

    木崎 裕太, 猿渡 堅一朗, 手塚 卓也, 丸田 薫

    講演論文集 2012 (47) 152-153 2012年3月13日

    出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会

  56. 微小重力実験による燃焼の限界に関する研究

    丸田 薫, 中村 寿, 手塚卓也, 長谷川 進, 高瀬 光一, Xing LI

    日本マイクログラビティ応用学会誌 29 (1) 40-47 2012年1月

    出版者・発行元:日本マイクログラビティ応用学会

  57. 低炭素社会に向けた燃焼の役割IV

    石塚 悟, 小豆畑 茂, 鈴木 富雄, 古野 志健男, 丸田 薫, 三上 真人

    日本燃焼学会誌 = Journal of the Combustion Society of Japan 53 (166) 238-249 2011年11月15日

    出版者・発行元:日本燃焼学会

    ISSN:1347-1864

  58. E113 温度分布制御型マイクロフローリアクタによる水素の燃焼特性に関する研究(OS-9:燃焼の最近の進展(1))

    猿渡 堅一朗, 中村 寿, 手塚 卓也, 長谷川 進, 丸田 薫

    熱工学コンファレンス講演論文集 2011 101-102 2011年10月28日

    出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会

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    Combustion characteristics of H_2/O_2/N_2 mixture were investigated by using a micro flow reactor with a controlled temperature profile. Two flame responses were observed experimentally by changing the inlet mixture flow velocity. By gas sampling analysis, it was found that reactants were completely consumed in the low flow velocity region in which no flames were visually observed. 2-D computation with detailed chemical mechanisms of gas phase reaction and surface reaction was conducted to examine the effect of radical quenching on the wall surface. By comparing the computation to gas sampling analysis, it was supposed that the surface reaction mechanism may overestimate the effect of radical quenching on the wall surface.

  59. E215 微小重力場におけるふく射の影響を受ける極低伸長率対向流予混合火炎及びFlame ballとの相関(OS-9:燃焼の最近の進展(5))

    高瀬 光一, 中村 寿, 手塚 卓也, 長谷川 進, Li Xing, 丸田 薫

    熱工学コンファレンス講演論文集 2011 311-312 2011年10月28日

    出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会

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    Computational and experimental investigations of radiative counterflow premixed flame at extremely small stretch rate were conducted to clarify the behavior at lower flammability limit. Stretch and radiative extinctions of both Xe-diluted and Kr-diluted counterflow flames were obtained. Flammable region of Xe-diluted counterflow flame was broader than that of Kr-diluted counterflow flame. Lower flammability limit of counterflow planar flame was smaller than that of flame ball using Xe-diluted mixture and larger than that of flame ball using Kr-diluted mixture. These differences of extinction characteristics are due to the lower-Lewis-number of Xe-diluted mixture. Transition from planar flames to a ball-like flame was observed in microgravity experiment and ball-like flame seems to have correlation with flame ball.

  60. 220205 温度分布制御型マイクロフローリアクタにおけるn-ヘプタン三段酸化反応の反応経路解析(OS12 燃焼工学の新展開,オーガナイズド・セッション)

    山本 晃, 押部 洋, 中村 寿, 手塚 卓也, 長谷川 進, 丸田 薫

    日本機械学会関東支部総会講演会講演論文集 2011 (17) 551-552 2011年3月17日

    出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会

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    Stabilized three-stage oxidation and its pressure dependence of stoichiometric n-heptane/air mixture were examined using a micro flow reactor with a controlled temperature profile. Especially at low velocity condition, three weak flames were observed as spatially separated flames in the different temperature ranges, and these flames correspond to low-temperature reaction and separated high-temperature reactions. As increasing pressure, the first and second flames got stronger whereas the third flame got relatively weakened. Reaction path analysis and sensitivity analysis were conducted to get a better comprehension of such pressure dependence. The results showed that the reaction rate of the third flame depends on that of CO and H_2/O_2 reactions, thus second explosion limit of H_2/O_2 plays a key role in the pressure dependence of the third flame.

  61. 超燃焼研究委員会報告

    丸田 薫

    日本燃焼学会誌 = Journal of the Combustion Society of Japan 52 (161) 163-164 2010年8月15日

    ISSN:1347-1864

  62. 予混合火炎の固有不安定性に与える活性化エネルギーの効果 : 低活性化エネルギーにおける火炎の不安定性(燃焼・反応(3),一般講演)

    カウプラダップ アモンラット, 丸田 薫, 門脇 敏

    日本流体力学会年会講演論文集 2008 371-371 2008年

    出版者・発行元:日本流体力学会

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    The effects of the activation energy on the intrinsic instability of premixed flames were studied by two-dimensional unsteady calculations of reactive flows based on the compressible Navier-Stokes equation. When the Lewis number was lower than unity, the growth rate and burning velocity decreased as the activation energy decreased, because of the decrease of the Zeldovich number. When the Lewis number was unity, the growth rate and burning velocity were almost constant, and they decreased slightly at sufficiently low activation energies. The dependence of the growth rate and burning velocity on the Lewis number became drastically weaker at sufficiently low activation energies.

  63. 高効率エネルギー利用に向けた燃焼研究の役割 超燃焼―燃焼技術の革新による省エネルギーを目指して―

    丸田薫

    日本燃焼学会誌 49 (150) 246-252 2007年11月30日

    出版者・発行元:日本燃焼学会

    DOI: 10.20619/jcombsj.49.150_246  

    ISSN:1347-1864

  64. C231 炭酸ガス吸収過程における気-液界面近傍濃度場の不安定性(界面)

    小宮 敦樹, 丸田 薫, 仲野 是克, 橋田 俊之

    熱工学コンファレンス講演論文集 2007 263-264 2007年11月23日

    出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会

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    A study on the visualization of the absorption process in the vicinity of the gas-liquid interface was performed. The system in which CO_2 was absorbed into amine solvents and diffused toward the interior of liquid phase was visualized. The interferogram pattern obtained by phase shifting interferometer showed that the increasing of concentration field instability in liquid phase was observed as time advanced or pressure of the gas phase was increased. This was caused by the density increase of the amine absorbing CO_2 and the liquid was affected by the negative buoyant force which generated natural convection locally. Therefore, pseudo diffusion coefficient in this system was determined larger than that of the molecular diffusion system. It was considered that the self-generated instability enhanced the mass transfer of CO_2 in the vicinity of interface and liquid phase.

  65. 超燃焼―燃焼技術の革新による省エネルギーを目指して―

    丸田薫

    工業加熱 44 (3) 5-14 2007年5月15日

    出版者・発行元:日本工業炉協会

    ISSN:0454-1499

  66. 溶液中への炭酸ガス吸収過程における表面近傍対流の影響(対流(2),一般講演)

    小宮 敦樹, 丸田 薫, 仲野 是克, 橋田 俊之

    日本流体力学会年会講演論文集 2007 175-175 2007年

    出版者・発行元:日本流体力学会

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    The absorption process in the vicinity of the gas-liquid interface was visualized in the system where CO_2 was absorbed into amine solvents and diffused toward the interior of liquid phase. From the interferogram obtained by phase shifting interferometer, the increasing of concentration field instability in the liquid phase was observed as time advanced or pressure of the gas phase was increased. This was because the density of the amine absorbing CO_2 increased and the liquid was affected by the gravitational force. Therefore, pseudo diffusion coefficient was obtained larger than that of the molecular diffusing system. It was considered that the self-generated instability enhanced the mass transfer of CO_2 in the vicinity of interface and liquid phase.

  67. ―革新的な燃焼機器・装置―超過エンタルピ燃焼を用いた小型燃焼加熱器(マイクロコンバスタ)の開発

    加藤壮一郎, 相墨智, 横森剛, 丸田薫

    日本燃焼学会誌 48 (145) 235-240 2006年8月31日

    出版者・発行元:日本燃焼学会

    ISSN:1347-1864

  68. マイクロコンバスタ -「小さな燃焼」の利用を提案する-

    丸田 薫

    日本熱電学会誌 2 (3) 6-10 2006年2月28日

  69. 各種工業用ヒータ・熱関連機器 熱源用マイクロコンバスタ―炎を密閉し安定燃焼の新形小型ヒータ―

    丸田薫

    M & E 33 (2) 148-151 2006年2月

    ISSN:0286-1550

  70. 「炎が出ない」ガス燃焼器

    丸田 薫

    ガスマーケット・レビュー 2005年8月

    出版者・発行元:有限会社ガスマーケット・レビュー

  71. Unsteady Behavior and Flame Response in Porous Media Burner

    S.G. Kim, S. Kumar, T. Yokomori, N.I. Kim, S. Maruyama, K. Maruta

    21st Century COE program Second International Conference on Flow Dynamics 3-6 2005年

  72. Extinction of Counterflow Diffusion O2/CO2/CH4 Flame at Elevated Pressures

    K. Abe, K. Maruta, S. Hasegawa, S. Maruyama, J. Sato

    21st Century COE program Second International Conference on Flow Dynamics 3-9 2005年

  73. 酸素/二酸化炭素燃焼法を用いた二酸化炭素回収型高効率発電プラントのシステム検討(オーガナイズドセッション12 CO_2排出抑制技術に関する熱工学)

    円山 重直, 阿部 一幾, 丸田 薫, 小宮 敦樹

    熱工学コンファレンス講演論文集 2004 185-186 2004年11月10日

    出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会

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    O_2/CO_2 combustion technique is suitable for CO_2 capture. A cryogenic air separation using single rectification column was proposed for O_2 production. In the present paper, feasibility study of simplified natural gas combined cycle, NGCC, utilized CO_2 recovery system was deliberated. Power plant consists of three units: ASU (Air Separation Unit), NGCC, and captured-gas compression unit. These units are built on present technologies of conventional plants. Simulation software, HYSYS.Process, was used to simulate and calculate the net thermal efficiency. We have considered two cases; case 1 is 200-300MW output gas turbine, and case 2 is 50MW output gas turbine. As a result, thermal efficiencies achieve 45.4% in case 1 and 43.3% in case 2. In addition, cases have possibilities to increase thermal efficiencies by using of regenerative technique.

  74. 充填層内での予混合ガス燃焼に関するモデル実験 : CO排出に関する考察(オーガナイズドセッション11 特殊場における伝熱)

    横森 剛, 金 承坤, 金 南壹, 片岡 卓也, 円山 重直, 丸田 薫

    熱工学コンファレンス講演論文集 2004 65-66 2004年11月10日

    出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会

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    CO emission of the gas phase combustion in a packed bed has been investigated experimentally and numerically for lean methane/air premixed mixture. The results show that CO emission is generated at the bed temperature just lower than the temperature in which combustion is completed. This CO emission is due to the early stages of combustion reactions, which does not only depend on the bed temperature but on a residence time of mixture in the bed.

  75. 充填層内気相燃焼における燃焼特性(熱工学II-3)

    横森 剛, 金 承坤, 片岡 卓也, 金 南壹, 円山 重直, 丸田 薫

    日本機械学会東北支部秋季講演会講演論文集 2004 (40) 175-176 2004年9月17日

    出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会

  76. Emission and Efficiency of Small Swiss-Roll Combustors as Heat Sources

    N. Il Kim, S. Kato, T. Fujimori, T. Kataoka, T. Yokomori, K. Maruta, S. Maruyama

    Thermal Science & Engineering 12 (4) 121-122 2004年

  77. Flammble limits of a premixed flame in a small combustor

    N. Il Kim, S. Kato, T. Yokomori, T. Kataoka, S. Maruyama, T. Fujimori, K. Maruta

    The Fourth International Symposium on Advanced Fluid Information and The First International Symposium on Transdisciplinary Fluid Integration AFI/TFI 2004 189-192 2004年

  78. ―ふく射と燃焼 II―可燃限界におけるふく射の役割

    丸田薫

    日本燃焼学会誌 45 (134) 221-228 2003年11月30日

    出版者・発行元:日本燃焼学会

    ISSN:1347-1864

  79. A151 高温マイクロチャネル内の振動燃焼

    丸田 薫, 片岡 卓也, 藤森 俊郎, MINAEV Sergey, FURSENKO Roman

    熱工学コンファレンス講演論文集 2003 35-36 2003年11月10日

    出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会

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    Characteristics of combustion in micro-channel heated by external heat source were examined. We chose quartz channel of inner diameter 2mm, being smaller than the quenching distance of Methane-air mixture. The effects of equivalence ratio and averaged mixture flow velocity on the stability were examined. In addition to the conventional flame, repetition of extinction and auto-ignition which we all "oscillatory combustion" was observed in wide equivalence ratio and smaller mixture velocity conditions. Mechanism of the phenomena was discussed by simple analysis.

  80. 日韓セミナー : 仙台市秋保温泉

    丸田 薫

    伝熱 : journal of the Heat Transfer Society of Japan 42 (177) 32-33 2003年11月1日

    ISSN:1344-8692

  81. TED-AJ03-608 EXTINCTION OF THE COUNTERFLOW DIFFUSION FLAME OF BLENDED FUELS :

    Tomohiro Denda, Maruta Kaoru, Kobayashi Hideaki, Niioka Takashi

    Proceedings of the ... ASME/JSME Thermal Engineering Joint Conference 2003 (6) 131-131 2003年

    出版者・発行元:日本機械学会

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    For applications of the high-temperature air combustion technology (HiCOT) to waste incinerators, diffusion flames of blended fuel gases and high-temperature air in the stretch flow field were investigated. In this study, extinction limits of the counterflow diffusion flame for CH_4-C_3H_8 blended fuel gases were obtained experimentally and numerically, varying the mixture fraction, fuel concentration, air temperature, and flame stretch rate. Since the flame is unable to stabilize at small stretch rates due to the natural convection caused by buoyancy under normal gravity condition, the experiments were performed under microgravity condition using JAMIC dropshaft in Hokkaido, Japan. Numerical analysis was performed considering detail chemistry and radiative heat loss using the optically thin model. Experimental and numerical results showed that, when the blended fuel is used air temperature is increased, extinction limits are expanded (Figs. A-1 and A-2). As increasing air temperature, however, the extinction limits at low stretch rates are not expanded as much as those at high stretch rates. This reason is presumed as follows : At the high stretch rate region in which the so-called stretch extinction occurs, Damkohler number becomes small and the flame temperature decreases rapidly, so that flame extinguishes; that is, the characteristic chemical reaction time becomes longer than the characteristic flow time. As the air temperature is elevated, the reaction rate increases according to the Arrhenius law. As a result, combustion stabilization is significantly improved and the extinction limit on the high stretch rate side is expanded largely. On the other hand, so-called radiation extinction occurs on the low stretch rate side, owing to a wide flame region with high temperature. The reaction rate increases when the air temperature increases and therefore the extinction limit must be expanded as well. Radiation heat loss, however, also increases in proportion to temperature to the power 4,since the flame temperature becomes higher as the air temperature increases. This is the reason why the extinction limit does not so much expand in low stretch rates as it expands in high stretch rates.[figure]

  82. Stability boundary of micro flame in heated channel

    K. Maruta, T. Kataoka, N. I. Kim, S. Minaev, R. Fursenko, T. Fujimori, S. Maruyama

    4th Korea-Japan Seminar on Combustion and Heat Transfer 2003年

  83. Flame Stabilization in Micro Combustor

    Nam Il Kim, S. Kato, T. Fujimori, T. Kataoka, K. Maruta, S. Maruyama

    4th Korea-Japan Seminar on Combustion and Heat Transfer 2003年

  84. 混合燃料の対向流拡散火炎に関する研究

    傳田 知広, 丸田 薫, 小林 秀昭, 新岡 嵩

    JASMA : Journal of the Japan Society of Microgravity Application 18 21-21 2001年10月1日

    ISSN:0915-3616

  85. 微小重力場における噴霧の火炎伝播

    布目 佳央, 加藤 壮一郎, 丸田 薫, 小林 秀昭, 新岡 嵩

    JASMA : Journal of the Japan Society of Microgravity Application 18 15-15 2001年10月1日

    ISSN:0915-3616

  86. MEMS燃焼器に用いるマイクロチャネル内超過エンタルピ燃焼

    丸田 薫

    JASMA : Journal of the Japan Society of Microgravity Application 18 2-2 2001年10月1日

    ISSN:0915-3616

  87. B104 IGNITION TIMES OF n-DECANE DROPLET ARRAY IN HIGH-TEMPERATURE LOW-SPEED AIRFLOW(Droplet/particle combustion-1) :

    Watanabe Hideto, Maruta Kaoru, Hasegawa Susumu, Kobayashi Hideaki, Niioka Takashi

    Proceedings of the ... JSME-KSME Thermal Engineering Conference 1 "1-115"-"1-120" 2000年

    出版者・発行元:日本機械学会

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    The objectives of this study were to measure ignition times of a n-decane droplet array exposed to a high temperature of 925 K and a low-speed airflow up to 10 cm/s, and to observe the ignition event by high-speed photography of OH emission. The experiments, in which initial droplet size, spacing of droplets and airflow velocity were changed, were conducted in a microgravity field to avoid the disturbance of natural convection. The results showed that ignition time of a single droplet took a minimum at a certain airflow velocity and that the droplet array also had a minimum when the airflow velocity and the spacing between droplets were changed. These phenomena can be explained by the competition between the mass transfer rate and the reaction rate. OH emission at ignition always appeared behind the droplets and the propagated to the forward stagnation point of the droplets.

  88. 反応性乱流 高圧環境における乱流燃焼速度に対する混合気性状の影響と一般関係に関する研究

    小林秀昭, 川端康晴, 丸田薫

    燃焼の科学と技術 6 (Supplement) 139-148 1999年3月

    出版者・発行元:サイエンス・コミュニケーションズ・インターナショナル

    ISSN:0918-5712

  89. 微小重力下における可燃限界の機構解明

    丸田薫, 本田充孝, JU Y, 新岡嵩

    宇宙利用シンポジウム 15th 204-207 1999年2月

  90. 微小重力場を利用した微粒子群燃焼の可燃限界近傍における火炎挙動

    花井宏尚, 丸田薫, 小林秀昭, 長谷川進, 新岡嵩

    燃焼の科学と技術 5 (4) 303-313 1998年4月

    出版者・発行元:サイエンス・コミュニケーションズ・インターナショナル

    ISSN:0918-5712

  91. マテリアルサイエンス系の分野における宇宙環境利用の展望 第3章 微小重力場における燃焼現象 最近の研究動向 (宇宙環境利用推進センターS)

    丸田薫, 新岡嵩

    JSUP宇宙環境利用の展望 平成9年度 31-60 1998年

  92. 高温空気燃焼におけるNOx生成の数値解析

    郭 宏生, 詒光, 丸田 薫, 新岡 嵩, 佐藤 順一

    東北大学流体科学研究所報告 8 25-34 1997年3月

    出版者・発行元:東北大学

    ISSN:0916-2860

  93. 微小重力燃焼 微小重力場における液滴マトリックスの着火実験

    門脇徹, 丸田薫, 長谷川進, 小林秀昭, 新岡嵩

    日本マイクログラビティ応用学会誌 14 (1) 17-24 1997年

    出版者・発行元:日本マイクログラビティ応用学会

    ISSN:0915-3616

  94. 微小重力場における対向流拡散火炎の消炎限界の測定

    吉田 昌晴, 丸田 薫, 郭 宏生, 〓 詒光, 新岡 嵩

    JASMA : Journal of the Japan Society of Microgravity Application 13 (4) 349-350 1996年10月31日

    ISSN:0915-3616

  95. 極低速流実験法と対向流火炎実験例

    丸田 薫, 吉田 昌晴, 小林 秀昭, 新岡 嵩

    JASMA : Journal of the Japan Society of Microgravity Application 12 (4) 325-326 1995年10月31日

    ISSN:0915-3616

  96. 高圧燃焼反応流試験装置

    小林秀昭, 丸田 薫, 長谷川進, 田村崇, 新岡嵩

    東北大学流体科学研究所報告 6 1-14 1995年

    出版者・発行元:東北大学

    ISSN:0916-2860

  97. 微小重力下の燃焼現象

    新岡嵩, 丸田薫

    日本マイクログラビティ応用学会誌 12 (2) 80-87 1995年

    ISSN:0915-3616

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書籍等出版物 6

  1. マイクロ・ナノ熱工学の進展

    株式会社エヌ・ティー・エス 2021年5月

  2. Microscale Combustion and Power Generation

    Yiguang Ju, Christopher Cadou, Kaoru Maruta

    Momentum Press 2015年2月

  3. 熱エネルギー高度有効利用と省エネルギー技術

    丸田 薫

    フロンティア出版 2015年2月

  4. Low-speed counterflow flame experiments under microgravity for low Lewis number mixtures toward comprehensive combustion limits theory

    K. Maruta, T. Kobayashi, K. Takase, H. Nakamura, T. Tezuka, S. Hasegawa, R. Fursenko, S. Minaev, M. Katsuta, M. Kikuchi

    Torus Press 2014年10月20日

  5. 最新燃焼・ガス化技術の基礎と応用

    丸田 薫

    三恵社 2009年11月10日

    ISBN: 9784883614943

  6. 燃焼現象の基礎

    新岡嵩, 河野通方, 佐藤順一

    オーム社 2001年8月25日

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講演・口頭発表等 740

  1. Shock-Tube CO Measurements during the Combustion of Ethylene Carbonate, a Battery Electrolyte Component 国際会議

    Claire M. Grégoire, Eric L. Petersen, Olivier Mathieu(Texas, A&M University), Keisuke Kanayama, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    13th United States National Combustion Meeting

  2. 量子コンピュータ利用に向けCarleman線形化による化学反応数値積分法の検討

    秋葉 貴輝, 森井雄飛, 丸田 薫

    日本燃焼学会第60回燃焼シンポジウム 2022年11月23日

  3. 単一火花点火装置を用いた定容器内におけるノッキング実験の数値流体解析による再現

    森井雄飛, Ajit K. Dubey, 中村 寿, 丸田 薫

    第33回内燃機関シンポジウム 2022年11月23日

  4. 多段火花放電によるn-ヘプタンおよびイソオクタン混合気の希薄着火限界拡大に関する研究

    柿澤昂志, 平野芳樹, 向山泰地, 手塚卓也, 森井雄飛, 中村 寿, 丸田 薫

    日本燃焼学会第60回燃焼シンポジウム 2022年11月23日

  5. Flame ball・対向流火炎・非伸長平面火炎の希薄・過濃燃焼特性:燃焼限界と"essential stoichiometry"

    角田 陽, 秋葉貴輝, 中村 寿, 森井雄飛, 手塚卓也, 丸田 薫

    日本燃焼学会第60回燃焼シンポジウム 2022年11月21日

  6. Flame ballおよび球状熱源を初期解に用いた対向流場中の火炎挙動の数値解析

    佐川和孝, 秋葉貴輝, 角田 陽, 森井雄飛, 中村 寿, 丸田 薫

    日本燃焼学会第60回燃焼シンポジウム 2022年11月21日

  7. 高温壁前方よどみ流火炎及び対向流火炎を用いた球状伝播火炎の着火~火炎伝播遷移過程の定性的評価

    中尾太樹, 平野芳樹, 手塚卓也, 森井雄飛, 中村 寿, 丸田 薫

    日本燃焼学会第60回燃焼シンポジウム 2022年11月21日

  8. DME空気予混合気における初期着火条件と着火火炎伝播遷移過程に関する数値的研究

    橋本彩夏, 村上雄紀, 森井雄飛, 秋田佳祐, 丸田 薫

    日本燃焼学会第60回燃焼シンポジウム 2022年11月21日

  9. Numerical study on the effect of initial ignition condition on flame propagation of dimethyl ether (DME)/air mixture 国際会議

    Ayaka Hashimoto, Keisuke Akita, Youhi Morii, Kaoru Maruta

    Nineteenth International Conference on Flow Dynamics ICFD2022 2022年11月11日

  10. Analysis of ignition-to-flame propagation transition using a flame in front of high temperature wall and counterflow flames 国際会議

    Daiki Nakao, Keisuke Akita, Yoshiki Hirano, Takuya Tezuka, Youhi Morii, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    Nineteenth International Conference on Flow Dynamics ICFD2022 2022年11月11日

  11. Near lean/rich limits behaviors and local stoichiometries of flame balls, counterflow flames, and planar flames in a CH4/O2/Xe mixture 国際会議

    Akira Tsunoda, Takaki Akiba, Hiasahi Nakamura, Youhi Morii, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    Nineteenth International Conference on Flow Dynamics ICFD2022 2022年11月11日

  12. Numerical analysis of flame behavior initiated from flame ball and hot spherical zone in counterflow field 国際会議

    Kazutaka Sagawa, Takaki Akiba, Akira Tsunoda, Youhi Morii, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    Nineteenth International Conference on Flow Dynamics ICFD2022 2022年11月11日

  13. Experimental Study of Di(2,2,2-trifluoroethyl) Carbonate Oxidation in a Shock Tube and Micro-Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    Claire Grégoire, Keisuke Kanayama, Pascal Diévart, Shintaro Takahashi, Takuya Tezuka, Hisashi Nakamura, Laurent Catoire, Kaoru Maruta, Eric L. Petersen, Olivier Mathieu

    Nineteenth International Conference on Flow Dynamics ICFD2022 2022年11月10日

  14. Numerical integration approach with Carleman linearization for chemical reactions and combustion toward quantum computation 国際会議

    Takaki Akiba, Youhi Morii, Kaoru Maruta

    Nineteenth International Conference on Flow Dynamics ICFD2022 2022年11月9日

  15. Numerical study for reproducing knocking experiment in a constant vessel with a single spark igniter 国際会議

    Youhi Morii, Ajit K. Dubey, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    Nineteenth International Conference on Flow Dynamics ICFD2022 2022年11月9日

  16. 包括的燃焼限界理論に向けた低ルイス数予混合気による極低流速対向流火炎の軌道上実験と数値的検討

    秋葉貴輝, 角田 陽, 佐川和孝, 手塚卓也, 中村 寿, 菊池政雄, 丸田 薫

    日本機械学会 熱工学コンファレンス 2022 2022年10月9日

  17. スーパーリーンバーン「ガソリン」エンジンと燃焼基礎研究 招待有り

    丸田 薫

    東北大学大学院工学研究科工学教育院三菱ふそう実践的教育プログラム共同研究部門オンライン講演会 2022年9月29日

  18. Experimental Study of Di(2,2,2-trifluoroethyl) Carbonate: A Candidate Fire Suppressant for Lithium-ion Batteries

    Claire M. Grégoire, Keisuke Kanayama, Pascal Diévart, Shintaro Takahashi, Takuya Tezuka, Hisashi Nakamura, Laurent Catoire, Kaoru Maruta, Eric L. Petersen, Olivier Mathieu

    6th Annual Texas A&M Conference on Energy 2022年9月29日

  19. DME/空気混合気における着火条件と球状火炎の初期成長過程に関する数値的研究

    橋本彩夏, 秋田佳祐, 森井雄飛, 丸田 薫

    日本流体力学会 年会2022 2022年9月27日

  20. L3-FLAME: Flame ball・対向流火炎・非伸長平面火炎の燃料希薄・過濃限界に関する数値的研究

    角田 陽, 秋葉貴輝, 中村 寿, 手塚卓也, 菊池政雄, 丸田 薫

    日本マイクログラビティ応用学会第34回学術講演会 (JASMAC-34) 2022年9月16日

  21. Model development and validation of linear carbonate esters

    Hisashi Nakamura, Keisuke Kanayama, Shintaro Takahashi, Shota Morikura, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    TCP on Clean and Efficient Combustion 44th Task Leaders Meeting 2022年8月3日

  22. Efficient approaches to CFD simulations of reactive flow using reliable chemical reaction models 国際会議

    Youhi Morii, Kaoru Maruta

    15th World Congress on Computational Mechanics and 8th Asian Pacific Congress on Computational Mechanics WCCM-APCOM 2022 2022年8月2日

  23. Reaction zone separation by a micro flow reactor with a controlled temperature profile for validation of chemical reaction models of hydrocarbons, ammonia, refrigerants 国際会議

    Hisashi Nakamura, Yuki Murakami, Keisuke Kanayama, Shintaro Takahashi, Ajit Kumar Dubey, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    The 1st World Conference on Multiphase Transportation, Conversion & Utilization of Energy MTCUE 2022 2022年7月30日

  24. Dynamics of FREI with/without cool flame interaction 国際会議

    Keisuke Akita, Youhi Morii, Yuki Murakami, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    39th International Symposium on Combustion 2022年7月29日

  25. Computations of a micro flow reactor with a controlled temperature profile using Cantera 国際会議

    Nakamura Hisashi, Morii Youhi, Maruta Kaoru

    39th International Symposium on Combustion Work in Progress Poster (WiPP) 2022年7月28日

  26. Theoretical calculations for decomposition of gas-phase ethylene carbonate and species measurements for pyrolysis of ethylene carbonate doped with dimethyl carbonate

    Kanayama Keisuke, Takahashi Shintaro, Nakamura Hisashi, Tezuka Takuya, Maruta Kaoru

    39th International Symposium on Combustion Work in Progress Poster (WiPP) 2022年7月28日

  27. Numerical analysis of flame behavior initiated from flame ball in weakly-stretched counterflow field

    Kazutaka Sagawa, Takaki Akiba, Akira Tsunoda, Youhi Morii, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    39th International Symposium on Combustion Work in Progress Poster (WiPP) 2022年7月26日

  28. Modeling of ignition-to-propagation processes using a flame in the forward stagnation region of high temperature wall 国際会議

    Daiki Nakao, Yoshiki Hirano, Takuya Tezuka, Youhi Morii, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    39th International Symposium on Combustion Work in Progress Poster (WiPP) 2022年7月26日

  29. Numerical study on the effect of initial ignition condition on flame propagation of dimethyl ether (DME)/air mixture 国際会議

    Ayaka Hashimoto, Keisuke Akita, Youhi Morii, Kaoru Maruta

    39th International Symposium on Combustion Work in Progress Poster (WiPP) 2022年7月26日

  30. Detail analysis of experimentally verified 2D-DNS for knocking in a constant volume vessel with n-heptane fuel

    Morii Youhi, Dubey Ajit Kumar, Akita Keisuke, Nakamura Hisashi, Maruta Kaoru

    39th International Symposium on Combustion Work in Progress Poster (WiPP) 2022年7月25日

  31. Generating a compact model for methane and natural gas using genetic algorithm and abbreviated reaction pathways

    Takaki Akiba, Youhi Morii, Kaoru Maruta

    39th International Symposium on Combustion Work in Progress Poster (WiPP) 2022年7月25日

  32. Computational study of lean and rich combustion of flame ball, counterflow flame, and planar flame : their limits and stoichiometries

    Akira Tsunoda, Takaki Akiba, Hisashi Nakamura, Youhi Morii, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    39th International Symposium on Combustion 2022年7月25日

  33. Fundamentals of microgravity and micro-scale combustion 招待有り

    Kaoru Maruta

    2022 Tsinghua-Princeton Combustion Institute Summer School on Combustion 2022年7月14日

  34. Thermal Decomposition-induced Multi-stage Reaction of Diethyl Carbonate Examined by a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile

    Keisuke Kanayama, Shintaro Takahashi, Shota Morikura, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    28th International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems ICDERS 2022 2022年6月20日

  35. 高温壁前方よどみ流火炎を用いた最小着火エネルギー遷移条件の数値的特定

    中尾太樹, 平野芳樹, 手塚卓也, 森井雄飛, 中村 寿, 丸田 薫

    日本伝熱学会第59回日本伝熱シンポジウム 2022年5月20日

  36. Numerical method using Carleman linearization for ODEs of chemical reactions toward quantum computation

    Takaki Akiba, Youhi Morii, Kaoru Maruta

    18th International Conference on Numerical Combustion 2022年5月11日

  37. DNS study on knocking initiation induced by acoustic waves interacting with tulip-like flame 国際会議

    Youhi Morii, Ajit K. Dubey, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    18th International Conference on Numerical Combustion 2022年5月9日

  38. Knocking combustion and autoignition modes studied using 2D DNS

    Ajit Kumar Dubey, Youhi Morii, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    Sixth International Conference on Sustainable Energy and Environmental Challenges 6th SEEC 2021年12月29日

  39. 微小重力・マイクロ・マイルド燃焼-3種の燃焼と火炎基礎理論 招待有り

    丸田 薫

    日本伝熱学会関西支部第28期第3回講演討論会 2021年12月22日

  40. Experimental and Modeling Study on Oxidation of Three Linear Carbonate Esters using a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile

    Keisuke Kanayama, Shintaro Takahashi, Shota Morikura, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    13thAsia-Pacific Conference on Combustion ASPACC2021 2021年12月8日

  41. Experimental observation of overdriven spherical propagation flame

    Yoshiki Hirano, Taichi Mukayama, Takuya Tezuka, Youhi Morii, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    13thAsia-Pacific Conference on Combustion ASPACC2021 2021年12月6日

  42. 2-D DNS study of Autoignition Modes in n-Heptane Combustion

    Ajit Kumar Dubey, Youhi Morii, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    13thAsia-Pacific Conference on Combustion ASPACC2021 2021年12月6日

  43. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いた直鎖炭酸エステルの燃焼特性に関する研究

    金山佳督, 髙橋伸太郎, 森倉渉太, 中村 寿, 手塚卓也, 丸田 薫

    日本燃焼学会第59回燃焼シンポジウム 2021年11月24日

  44. Flame ballを初期解に持つ対向流場中での火炎挙動の数値解析

    佐川和孝, 秋葉貴輝, 森井雄飛, 中村 寿, 丸田 薫

    日本燃焼学会第59回燃焼シンポジウム 2021年11月22日

  45. 温度分布制御型マイクロフローリアクタにおけるn-ヘプタン/空気予混合気を用いた共存するFREIと定在冷炎に関する研究

    秋田佳祐, 森井雄飛, 中村 寿, 手塚卓也, 丸田 薫

    日本燃焼学会第59回燃焼シンポジウム 2021年11月22日

  46. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いた冷媒R1234yf(C3H2F4)の酸化反応特性に関する研究

    高橋伸太郎, 中村 寿, 手塚卓也, 丸田 薫

    日本燃焼学会第59回燃焼シンポジウム 2021年11月22日

  47. Combustion experiments under microgravity for constructing comprehensive combustion limit theory 招待有り

    Kaoru Maruta, Taiki Akiba, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Roman Fursenko, Sergey S. Minaev, Masao Kikuchi

    6th Russian Forum “Science of the Future – Science of the Youth” 2021年11月18日

  48. Fundamental and applied super lean combustion- Role of spherical flames 招待有り

    Kaoru Maruta

    The Beacon Seminar Lecture series during the 2021 Fall Semester 2021年11月5日

  49. Isomer-specific influence on kinetics of oxidation and combustion of n-heptane/toluene/propanal and n-heptane/toluene/acetone mixtures

    Artem Dmitriev, Keisuke Kanayama, Ksenia Osipova, Shintaro Takahashi, Andrey Shmakov, Takuya Tezuka, Denis Knyazkov, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    Eighteenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2021) 2021年10月29日

  50. An Experimental study of ethyl-methyl-carbonate (EMC) combustion

    Olivier Mathieu, Keisuke Kanayama, Claire Gregoire, Shintaro Takahashi, Takuya Tezuka, Sulaiman Alturaifi, Hisashi Nakamura, Eric L. Petersen, Koaru Maruta

    Eighteenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2021) 2021年10月29日

  51. Premixed counterflow flame experiment at ISS Kibo for comprehensive combustion limit theory

    Takaki Akiba, Akira Tsunoda, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Masao Kikuchi, Kaoru Maruta

    Eighteenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2021) 2021年10月28日

  52. Computational study on flame balls at fuel lean and rich conditions

    Akira Tsunoda, Takaki Akiba, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    Eighteenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2021) 2021年10月28日

  53. DNS of reactive compressible flow for detailed understanding of knocking phenomena

    Youhi Morii, Ajit K. Dubey, Keisuke Akita, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    Eighteenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2021) 2021年10月28日

  54. Experimental observation of acoustic parametric instability in a thermo-diffusively unstable mixture

    Ajit Kumar Dubey, Takuya Tezuka, Youhi Morii, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    Eighteenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2021) 2021年10月28日

  55. Experiments and Kinetics for Oxidation and Pyrolysis of Ethyl Methyl Carbonate examined by a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile

    Shintaro Takahashi, Keisuke Kanayama, Shota Morikura, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    Eighteenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2021) 2021年10月28日

  56. Species Measurement for Studying Oxidation and Pyrolysis of Dimethyl Carbonate and Diethyl Carbonate using a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile

    Keisuke Kanayama, Shintaro Takahashi, Shota Morikura, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    Eighteenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2021) 2021年10月28日

  57. FREI with a stable cool flame in a micro flow reactor with a controlled temperature profile

    Keisuke Akita, Youhi Morii, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    Eighteenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2021) 2021年10月28日

  58. Effects of turbulence and Lewis number on the MIE transition phenomena

    Yoshiki Hirano, Taichi Mukoyama, Takuya Tezuka, Youhi Morii, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    Eighteenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2021) 2021年10月27日

  59. Numerical analysis of flame behavior initiated from flame ball in counter flow field

    Kazutaka Sagawa, Takaki Akiba, Youhi Morii, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    Eighteenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2021) 2021年10月27日

  60. Investigations of Oxidation and Reactivity of Dimethyl Ether/Ammonia Mixtures by a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile

    Yuki Murakami, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Kenji Hiraoka, Kaoru Maruta

    Eighteenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2021) 2021年10月27日

  61. 燃料過濃条件におけるFlame ballの存在可能性に関する数値的検討

    角田 陽, 秋葉貴輝, 中村 寿, 手塚卓也, 丸田 薫

    日本マイクログラビティ応用学会第33回学術講演会(JASMAC-33) 2021年10月13日

  62. 包括的燃焼限界理論の構築に向けた低ルイス数予混合気による極低流速対向流火炎の軌道上実験 ー装置開発のこれまでとこれからー

    秋葉貴輝, 角田 陽, 中村 寿, 手塚卓也, 菊池政雄, 丸田 薫

    日本マイクログラビティ応用学会第33回学術講演会(JASMAC-33) 2021年10月15日

  63. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いた炭酸ジメチル,炭酸エチルメチル,炭酸ジエチルの反応性評価及び反応解析

    金山佳督, 髙橋伸太郎, 森倉渉太, 中村 寿, 手塚卓也, 丸田 薫

    日本機械学会 熱工学コンファレンス2021 2021年10月9日

  64. Investigation of MIE transition and the effects of Lewis number on ignition-to-propagation processes under various turbulent intensities

    Yoshiki Hirano, Taichi Mukoyama, Takuya Tezuka, Youhi Morii, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    The 2nd Asian Conference on Thermal Sciences (2nd ACTS) 2021年10月6日

  65. ノッキング現象の詳細理解に向けた反応性圧縮性流体の数値解析

    森井雄飛, Ajit K. Dubey, 秋田佳祐, 中村 寿, 丸田 薫

    日本流体力学会 年会2021 2021年9月23日

  66. How lean can we burn? Fundamentals and applications 招待有り

    Kaoru Maruta

    Seoul National University, Aerospace Engineering Department, BK4 Aerospace Distinguished Lecture Series 2021年9月15日

  67. 燃焼の限界に関する統一理論構築のための極低流速・低ルイス数対向流火炎

    秋葉貴輝, 角田 陽, 奥野友哉, 中村 寿, 手塚卓也, 森井雄飛, Sergey Minaev, Roman Fursenko, 菊池政雄, 丸田 薫

    令和2年度東北大-JAXA共同研究報告会 2021年7月29日

  68. Reaction zone separation by a micro flow reactor with a controlled temperature profile for mechanism validation of hydrocarbons, ammonia, refrigerants, and electrolytes 国際会議

    Hisashi Nakamura, Shintaro Takahashi, Yuki Murakami, Keisuke Kanayama, Ajit Kumar Dubey, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    3rd International Discussion Meeting on Chemistry and Technology of Combustion Application 2021年6月5日

  69. イソオクタンにおける最小着火エネルギー遷移と着火・火炎伝播遷移過程

    平野芳樹, 手塚卓也, 森井雄飛, 中村 寿, 丸田 薫

    日本伝熱学会第58回日本伝熱シンポジウム 2021年5月25日

  70. メタンおよびプロパンを燃料とするFlame balllの燃焼特性に関する数値的研究

    角田 陽, 秋葉貴輝, 中村 寿, 手塚卓也, 丸田 薫

    日本伝熱学会第58回日本伝熱シンポジウム 2021年5月25日

  71. 1次元予混合火炎に対する格子ボルツマン法と有限要素法の比較・検討

    秋葉貴輝, 森井雄飛, 中村寿, 丸田薫

    2020年度自動車用内燃機関技術研究組合(AICE)年次大会 2021年3月4日

  72. ナノ秒パルス放電プラズマを用いた1次元着火解析

    鈴木麻友, 森井雄飛, 中村寿, 丸田薫

    2020年度自動車用内燃機関技術研究組合(AICE)年次大会 2021年3月4日

  73. 希薄燃焼における着火から火炎伝播への遷移過程- 最小着火エネルギー遷移のメカニズム

    平野芳樹, 向山泰地, 手塚卓也, 森井雄飛, 中村寿, 丸田薫

    2020年度自動車用内燃機関技術研究組合(AICE)年次大会 2021年3月4日

  74. 希薄燃焼における着火から火炎伝播への遷移過程- ルイス数と層流燃焼速度

    向山泰地, 平野芳樹, 手塚卓也, 森井雄飛, 中村寿, 丸田薫

    2020年度自動車用内燃機関技術研究組合(AICE)年次大会 2021年3月4日

  75. 温度分布制御マイクロフ ローリアクタによるニトロメタン反応過程と炭化水素反応過程へのニトロメタン 添加効果に関する研究

    山本能道, 手塚卓也, 中村 寿, 森井雄飛, 丸田 薫

    2020年度自動車用内燃機関技術研究組合(AICE)年次大会 2021年3月4日

  76. Composition and equivalence ratio effects on oxidation of DME/NH3 mixtures examined by a micro flow reactor with a controlled temperature profile

    Yuki Murakami, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Kenji Hiraoka, Kaoru Maruta

    Cardiff-KAUST-Tohoku Early Career Researchers Ammonia Energy Workshop 2021年2月24日

  77. Effects of computational constraints on ignition modeling for CH4/air mixture using a nanosecond pulsed discharge

    Mayu Suzuki, Youhi Morii, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    38th International Symposium on Combustion

  78. Computational flame regime of flame ball, counterflow and planar flames in fuel lean/ rich mixtures at low Lewis numbers

    Akira Tsunoda, Takaki Akiba, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    38th International Symposium on Combustion

  79. Oxidation of Dimethyl Carbonate and Diethyl Carbonate in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile

    Kanayama Keisuke, Takahashi Shintaro, Morikura Shota, Nakamura Hisashi, Tezuka Takuya, Maru

    38th International Symposium on Combustion

  80. Fundamental study on the relationship between the minimum ignition energy transition and fuel properties toward super-lean burn engine applications

    Taichi Mukoyama, Yoshiki Hirano, Takuya Tezuka, Youhi Morii, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    38th International Symposium on Combustion

  81. 2D DNS for laboratory-scale knocking experiment at engine-like condition using reliable n-heptane chemical kinetic mechanism

    Youhi Morii, Ajit K. Dubey, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    38th International Symposium on Combustion

  82. 2D computations of FREI with cool flames for n-heptane/air mixture

    Keisuke Akita, Youhi Morii, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Kaoru Ma

    38th International Symposium on Combustion 2021年1月27日

  83. Dynamics of ball-like flames in extremely low-speed counterflow field in near-lean limit low-Lewis number mixture

    Takaki Akiba, Tomoya Okuno, Hisashi Nakamura, Youhi Morii, Takuya Tezuka, Roman Fursenko, Sergey Minaev, Masao Kikuchi, Kaoru Maruta

    38th International Symposium on Combustion 2021年1月26日

  84. Effect of blending ratios on the reactivity of CH2F2/C2HF5 refrigerant blends

    Shintaro Takahashi, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    38th International Symposium on Combustion 2021年1月25日

  85. 二段低温酸化反応-DMEの低温酸化反応に誘起されるメタンの低温酸化反応

    中村 寿, 杉田 透, 手塚卓也, 丸田 薫

    着火WS「化学反応の視点でエンジンの燃焼について考える」 2020年12月28日

  86. 乱流着火特性の燃料依存性

    向山泰地, 平野芳樹, 手塚卓也, 森井雄飛, 中村 寿, 丸田 薫

    AICE(自動車用内燃機関技術研究組合) 4WG(燃料,着火火炎伝播,冷損低減,CAE)合同報告会 2020年12月13日

  87. Comparative theoretical study of thermoacoustic instability with single and twin flames in closed tubes

    Ajit Kumar Dubey, Youhi Morii, Hisashi Nakamura, Osamu Fujita, Kaoru Maruta

    日本燃焼学会第58回燃焼シンポジウム 2020年12月3日

  88. ナノ秒パルス放電プラズマを用いたCH4/air予混合気の0次元および1次元着火解析

    鈴木麻友, 森井雄飛, 中村 寿, 丸田 薫

    日本燃焼学会第58回燃焼シンポジウム 2020年12月3日

  89. 最小着火エネルギー遷移と燃料物性値に関する基礎的研究 (第2報)

    平野芳樹, 向山泰地, 手塚卓也, 森井雄飛, 中村 寿, 丸田 薫

    日本燃焼学会第58回燃焼シンポジウム 2020年12月3日

  90. 最小着火エネルギー遷移と燃料特性値に関する基礎的研究(第1報)

    向山泰地, 平野芳樹, 手塚卓也, 森井雄飛, 中村 寿, 丸田 薫

    日本燃焼学会第58回燃焼シンポジウム 2020年12月3日

  91. CH4/O2/Xe予混合気における燃料過濃条件でのFlame ballの数値的研究

    角田 陽, 秋葉貴輝, 中村 寿, 手塚卓也, 丸田 薫

    日本燃焼学会第58回燃焼シンポジウム 2020年12月3日

  92. 極低流速対向流場における低ルイス数球状火炎の挙動

    秋葉貴輝, 奥野友哉, 中村 寿, 森井雄飛, Roman Fursenko, Sergey Minaev, 菊池政雄, 丸田 薫

    日本燃焼学会第58回燃焼シンポジウム 2020年12月3日

  93. 温度分布制御型マイクロフローリアクタにおける冷炎反応を含むFREIに関する数値的研究

    秋田佳祐, 森井雄飛, 中村 寿, 手塚卓也, 丸田 薫

    日本燃焼学会第58回燃焼シンポジウム 2020年12月3日

  94. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いたneoC5H12の低温酸化反応のモデル間の差異に関する研究

    高橋伸太郎, 中田涼太, 中村 寿, 手塚卓也, 丸田 薫

    日本燃焼学会第58回燃焼シンポジウム 2020年12月2日

  95. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いた気相の炭酸ジメチルと炭酸ジエチルの反応性の差異に関する研究

    金山佳督, 高橋伸太郎, 森倉渉太, 中村 寿, 手塚卓也, 丸田 薫

    日本燃焼学会第58回燃焼シンポジウム 2020年12月2日

  96. 乱流燃焼場での燃料影響の研究

    向山泰地, 平野芳樹, 手塚卓也, 森井雄飛, 中村 寿, 丸田 薫

    2020年度「エネルギー・環境新技術先導研究プログラム」自動車の早期低炭素化を実現する内燃機関/燃料組成の開発 第1回研究開発推進委員会 2020年11月28日

  97. 乱流式定容器を用いたSI機関の希薄限界と燃料特性の関係に関する研究

    向山泰地, 平野芳樹, 手塚卓也, 森井雄飛, 中村 寿, 丸田 薫

    日本機械学会第31回内燃機関シンポジウム 2020年11月17日

  98. On the reactivity of carbonate esters examined by weak flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile

    Shintaro Takahashi, Shota Morikura, Keisuke Kanayama, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Youhi Morii, Kaoru Maruta, Takayuki Shirane, Kensuke Nakura

    Low-Carbon Combustion Joint Meeting of the French and British Sections of The Combustion Institute 2020年11月6日

  99. Effects of Nitric Oxide on Methane Oxidation in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile

    Yuki Murakami, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    Seventeenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2020) 2020年10月29日

  100. Intrinsic thermoacoustic instability of premixed flame in a tube: combustion theory perspectives

    Ajit Kumar Dubey, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    Seventeenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2020) 2020年10月29日

  101. Study on effects of F/H ratios on the reactivities of CH2F2/C2HF5 refrigerant blends using a micro flow reactor with a controlled temperature profile

    Shintaro Takahashi, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    Seventeenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2020) 2020年10月29日

  102. Thermodynamic Model of a Self-Sustained Microcombustion Power Generation System

    Brent B. Skabelund, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta, Jeongmin Ahn, Ryan J. Milcarek

    Seventeenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2020) 2020年10月28日

  103. Gas-phase reactivity difference between dimethyl carbonate and diethyl carbonate in a micro flow reactor with a controlled temperature profile

    Keisuke Kanayama, Shintaro Takahashi, Shota Morikura, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    Seventeenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2020) 2020年10月28日

  104. Mechanism of Low-Lewis-number and Near-limit Ball-like Flame Splitting in Low-speed Counterflow Field

    Takaki Akiba, Tomoya Okuno, Hisashi Nakamura, Youhi Morii, Takuya Tezuka, Roman Fursenko, Sergey Minaev, Masao Kikuchi, Kaoru Maruta

    Seventeenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2020) 2020年10月28日

  105. Two-dimensional laboratory-scale DNS for knocking experiment using n-heptane fuel

    Youhi Morii, Ajit K. Dubey, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    Seventeenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2020) 2020年10月28日

  106. CFD analysis on FREI with low temperature oxidation in a micro flow reactor with a controlled temperature profile for n-heptane/air mixture

    Keisuke Akita, Youhi Morii, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    Seventeenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2020) 2020年10月28日

  107. Investigation on Relationship betweenMIE Transition and Fuel Properties Part2: Lewis Number and Laminar BurningVelocity

    Yoshiki Hirano, Taichi Mukoyama, Takuya Tezuka, Youhi Morii, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    Seventeenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2020) 2020年10月28日

  108. Investigation on the Relationship between MIE Transition and Fuel Properties Part 1: Effect of Furan Addition to Base Fuel

    Taichi Mukoyama, Yoshiki Hirano, Takuya Tezuka, Youhi Morii, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    Seventeenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2020) 2020年10月28日

  109. Comparison of 0D with Two Constraints and 1D Analyses of CH4/air Mixture Ignition Using a Nanosecond Pulsed Discharge

    Mayu Suzuki, Youhi Morii, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    Seventeenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2020) 2020年10月28日

  110. 温度分布制御型マイクロフローリアクタによる NO添加がメタンの反応性に及ぼす影響に関する研究

    村上雄紀, 中村 寿, 手塚卓也, 丸田 薫

    日本機械学会熱工学コンファレンス2020 2020年10月10日

  111. L3-FLAME 燃焼の限界に関する統一理論構築にむけて

    秋葉貴輝, 角田陽, 奥野友哉, 中村寿, 森井雄飛, 手塚卓也, Roman Fursenko, Sergey Minaev, 菊池政雄, 丸田薫

    日本マイクログラビティ応用学会第32回学術講演会(JASMAC-32) 2020年10月5日

  112. Overview and Development Status of the Low-speed, Low-Lewis-number Premixed cOunterflow Flame Equipment (L3-PO) for the Experiment aboard the ISS

    Teppei Saito, Yasuhiro Nakamura, Masao Kikuchi, Kenichi Ohtani, Yoshikazu Tsuchiya, Seiji Ennyu, Kaoru Maruta, Hisashi Nakamura, Youhi Morii, Takuya Tezuka, Takaki Akiba, Akira Tsunoda

    2020 International Space Station Research and Development Conference (ISSRDC) 2020年9月24日

  113. 燃焼の限界に関する統⼀理論構築のための極低流速・低ルイス数対向流火炎実験

    秋葉貴輝, 奥野友哉, 中村寿, 手塚卓也, 森井雄飛, Sergey Minaev, Roman Fursenko, 菊池政雄, 丸田薫

    東北大-JAXA連携協力(航空・流体科学系) 令和元年度共同研究報告会 2020年8月3日

  114. 燃料過濃条件におけるFlame ballに関する数値的研究

    角田 陽, 秋葉 貴輝, 森井 雄飛, 中村 寿, 丸田 薫

    日本伝熱学会第57回日本伝熱シンポジウム 2020年6月

  115. 高強度乱流場におけるフラン混合燃料の最小着⽕エネルギー遷移に関する研究

    向山 泰地, 平野 芳樹, 手塚 卓也, 森井 雄飛, 中村 寿, 丸田 薫

    日本伝熱学会第57回日本伝熱シンポジウム 2020年6月

  116. Thermoacoustic instability of flames propagating in a tube: experiments, analytical modeling and numerical simulations

    Ajit Kumar Dubey, Yoichiro Koyama, Sung Hwan Yoon, Nozomu Hashimoto, Osamu Fujita, Youhi Morii, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    7th Prof. P J Paul Memorial Combustion Researchers Meet 2020年2月14日

  117. Structures of Cool Flames of Pentane Isomers in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile

    Hisashi Nakamura, Ryota Nakada, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    Second Pacific Rim Thermal Engineering Conference: PRTEC2019 2019年12月15日

  118. A Novel Fuel Reactivity Index Based on Separated Weak Flames in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile

    Philipp Grajetzki, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    Second Pacific Rim Thermal Engineering Conference: PRTEC2019 2019年12月15日

  119. 一次元数値流体解析を用いたナノ秒パルス放電プラズマによる着火過程の調査 -着火に対するパルス周波数の影響-

    森井 雄飛,鈴木 麻友,中村 寿,丸田 薫

    日本燃焼学会第57回燃焼シンポジウム 2019年11月20日

  120. ナノ秒パルス放電プラズマを用いたCH4/Air混合気の着火過程に関する数値的研究 -保存量選択の影響-

    鈴木 麻友,森井 雄飛,中村 寿,丸田 薫

    日本燃焼学会第57回燃焼シンポジウム 2019年11月20日

  121. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いたリチウムイオン電池溶媒の反応性評価および反応モデルの検証

    森倉 渉太,髙橋 伸太郎,中村 寿,手塚 卓也,森井 雄飛,丸田 薫,白根 隆行,名倉 健祐

    日本燃焼学会第57回燃焼シンポジウム 2019年11月22日

  122. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いた化学種計測及び数値計算による超燃料過濃メタン/空気混合気の燃焼生成物に関する研究

    金山 佳督,手塚 卓也,長谷川 進,中村 寿,丸田 薫

    日本燃焼学会第57回燃焼シンポジウム 2019年11月20日

  123. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いたフッ化水素冷媒 R32(CH2F2)とR125(C2HF5)のF/H比がWeak flameの反応性に及ぼす影響に関する影響

    高橋 伸太郎, 中村 寿, 手塚 卓也, 長谷川 進, 丸田 薫

    日本燃焼学会第57回燃焼シンポジウム 2019年11月22日

  124. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いたメタン/DME weak flameの LIF計測と着火特性に関する研究

    杉田 透、中村 寿、手塚 卓也、丸田 薫

    日本燃焼学会第57回燃焼シンポジウム 2019年11月20日

  125. 温度分布制御型マイクロフローリアクタで観測されるメタン/空気混合気のFREIに関する数値的研究

    秋田佳祐,森井雄飛,中村寿,手塚卓也,丸田薫

    日本燃焼学会第57回燃焼シンポジウム 2019年11月22日

  126. Micro channel burners for energy production on the basis of micro combustion

    Kaoru Maruta, Roman Fursenko, Alexander Kirdyashkin, Vladimir Gubernov

    Sixteenth International Conference on Flow Dynamics ICFD2019 2019年11月7日

  127. Micro-combustion of N-Butane for Power Generation Applications

    Brent B. Skabelund,Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta, Jeongmin Ahn, Ryan J. Milcarek

    Sixteenth International Conference on Flow Dynamics ICFD2019 2019年11月7日

  128. On unique three-stage oxidation of C2HF5(R125)/air weak flame in a micro flow reactor a controlled temperature

    Shintaro Takahashi, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    Sixteenth International Conference on Flow Dynamics ICFD2019 2019年11月7日

  129. Comparison between the efficient ODE solvers for reactive CFD with detailed chemical kinetics

    Youhi Morii, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    Sixteenth International Conference on Flow Dynamics ICFD2019 2019年11月8日

  130. Study on ignition and combustion characteristics of electrolyte solvent in lithium-ion battery using a micro flow reactor with controlled temperature profile

    Shota Morikura, Shintaro Takahashi, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Youhi Morii, Kaoru Maruta, Takayuki Shirane, Kensuke Nakura

    Sixteenth International Conference on Flow Dynamics ICFD2019 2019年11月7日

  131. Initial stage reactions of methane induced by dimethyl ether using a micro flow reactor with a controlled temperature profile

    Toru Sugita, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    Sixteenth International Conference on Flow Dynamics ICFD2019 2019年11月7日

  132. Numerical study on CH4/air flames with repetitive extinction and ignition in a micro flow reactor with a controlled temperature profile

    Keisuke Akita, Youhi Morii, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    Sixteenth International Conference on Flow Dynamics ICFD2019 2019年11月6日

  133. Formation of C2 Hydrocarbons from Extremely Fuel-rich Combustion of CH4/air Mixtures in Pre-sooting Region using a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile

    Keisuke Kanayama, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    Sixteenth International Conference on Flow Dynamics ICFD2019 2019年11月7日

  134. Dynamic behaviors of flame ball in flow

    Takaki Akiba, Tomoya Okuno, Hisashi Nakamura, Youhi Morii, Takuya Tezuka Roman Fursenko, Sergey Minaev Masao Kikuchi Kaoru Maruta

    Sixteenth International Conference on Flow Dynamics ICFD2019 2019年11月6日

  135. Computational Study on Ignition Process of CH4/Air Mixture Initiated by Nanosecond Repetitively Pulsed Discharges

    Mayu Suzuki, Youhi Morii, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    Sixteenth International Conference on Flow Dynamics ICFD2019 2019年11月7日

  136. ISS実験に向けた極低流速・低ルイス数対向流火炎実験装置の概要と開発状況

    田口竜也、中村裕広、菊池政雄、黒澤茅広、土屋美和、圓入清二、丸田薫、中村寿、森井雄飛、秋葉貴輝

    日本マイクログラビティ応用学会 第31回学術講演会 JASMAC-31 2019年10月24日

  137. 燃焼限界の統一理論構築を目指して -対向流火炎による消炎実験-

    秋葉貴輝, 奥野友哉, 中村寿, 森井雄飛, 手塚卓也, Roman Fursenko, Sergey Minaev, 菊池政雄, 丸田薫

    日本マイクログラビティ応用学会 第31回学術講演会 JASMAC-31 2019年10月24日

  138. Formation of C0-C2 species and Benzene from Extremely Fuel-rich Combustion of CH4/air Mixtures using a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile

    Keisuke Kanayama, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    NPDFP 2019 Non-linear phenomena and dynamics of flame propagation theoretical aspects and implementations 2019年9月24日

  139. Unique oxidation characteristics of C1-C2 hydrofluorocarbon refrigerants examined by weak flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile

    Shintaro Takahashi, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    NPDFP 2019 Non-linear phenomena and dynamics of flame propagation theoretical aspects and implementations 2019年9月24日

  140. Study on low temperature methane reactions enhanced by dimethyl ether using a micro flow reactor with a controlled temperature profile

    Toru Sugita, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    NPDFP 2019 Non-linear phenomena and dynamics of flame propagation theoretical aspects and implementations 2019年9月24日

  141. Study on microcombustion, thermal application and fuel characterization

    Kaoru Maruta, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka

    Tohoku University and University of Lorraine Conference 2019 2019年9月19日

  142. Peculiar oxidation of hydrofluorocarbon refrigerants examined by weak flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile

    Shintaro Takahashi, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka,Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    Tohoku University and University of Lorraine Conference 2019 2019年9月19日

  143. Chemical kinetics study by micro flow reactor with temperature gradient - fundamentals and example of ammonia combustion

    Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Youhi Morii, Kaoru Maruta

    Tohoku University and University of Lorraine Conference 2019 2019年9月19日

  144. Ignition Experiments by Nanosecond Repetitively Pulsed Discharges in Intense Turbulence for Super lean Burn at Engine Condition

    Kodai Uesugi, Youhi Morii, Taichi Mukoyama, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Hisashi Nakamura, Hidemasa Takana, Kaoru Maruta, Takeshi Yokomori, Norimasa Iida

    2019 JSAE/SAE Powertrains, Fuels and Lubricants International Meeting 2019年8月26日

  145. Multi-dimensional numerical analysis on flames with repetitive extinction and ignition in a heated micro channel

    Keisuke Akita, Youhi Morii, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    27th International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems ICDERS 2019 2019年7月30日

  146. Reactivity of CO/H2/CH4/air Mixtures derived from In-cylinder Fuel Reformation Examined by a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile

    Yuki Murakami, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Go Asai, Kaoru Maruta

    27th International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems ICDERS 2019 2019年7月31日

  147. Numerical simulations on ignition using NRPD under high-speed flow conditions

    Youhi Morii, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    27th International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems ICDERS 2019 2019年8月2日

  148. Study on Reactivities of Refregirants R32, R125 and R410A using a Micro Flow Reactor with a Controlled Temeperature Profile

    Shintaro Takahashi, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    27th International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems ICDERS 2019 2019年7月31日

  149. Modeling of C2 Hydrocarbon Formation from Extremely Fuel-rich Combustion of CH4/air Premixtures using a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile

    Keisuke Kanayama, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    12th Asia-Pacific Conference on Combustion ASPACC2019 2019年7月2日

  150. Effect of Diffusive Thermal Instability on Intrinsic Limits of Counterflow Flame, Unstrained Planar Flame and Flame Ball

    Takaki Akiba, Tomoya Okuno, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Roman Fursenko, Sergey Minaev, Masao Kikuchi, Kaoru Maruta

    12th Asia-Pacific Conference on Combustion ASPACC2019 2019年7月2日

  151. Status of the hardware development for low-speed low-Lewis-number counterflow flame experiment (L3-Flame) on the ISS/KIBO

    Chihiro Kurosawa, Tatsuya Taguchi, Masao Kikuchi, Yasuhiro Nakamura,Tomoya Okuno, Takaki Akiba, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Hisashi Nakamura, Youhi Morii, Kaoru Maruta

    32nd International Symposium on Space Technology and Science (ISTS) 2019年6月21日

  152. One-Dimensional Simulations on Ignition Using Nrpd Under Uniform Flow

    Youhi Morii, Kaoru, Maruta

    Youhi Morii, Kaoru, Maruta, 2019年6月18日

  153. 着火から火炎伝播 高乱流強度定容容器実験から

    丸田 薫

    AICE 点火・着火WG キックオフミーティング 2019年6月11日

  154. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いた炭酸エステルの着火・燃焼特性に関する研究

    森倉 渉太, 髙橋 伸太郎, 中村 寿, ⼿塚 卓也, 森井 雄⾶, 丸⽥ 薫, ⽩根 隆⾏, 名倉 健祐

    日本伝熱学会第56回 日本伝熱シンポジウム 2019年5月30日

  155. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いたフッ化物冷媒R32(CH2F2),R125(C2HF5),R410A(CH2F2/C2HF5) の着火・燃焼特性に関する研究

    高橋 伸太郎, 中村 寿, 手塚 卓也, 長谷川 進, 丸田 薫

    日本伝熱学会第56回 日本伝熱シンポジウム 2019年5月30日

  156. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いたC2H4がCO/H2混合気の着火特性に及ぼす影響に関する研究

    村上 雄紀, 中村 寿, 手塚 卓也, 朝井 豪, 丸田 薫

    日本伝熱学会第56回 日本伝熱シンポジウム 2019年5月30日

  157. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いた超過濃メタン燃焼における化学種計測及びモデル予測性能の向上に関する研究

    金山 佳督, 手塚 卓也, 長谷川 進, 中村 寿 , 丸田 薫

    日本伝熱学会第56回 日本伝熱シンポジウム 2019年5月29日

  158. Microgravity combustion experiments for constructing comprehensive combustion limit theory

    Kaoru Maruta

    The 3rd International scientific conference "Science of the future" and the IV all-Russian forum "Science of the future – science of the young" 2019年5月15日

  159. Minimum error adaptation of One-parameter Family of Integration Formulae for Chemical Kinetic ODEs

    Youhi Morii, Eiji Shima, Kaoru, Maruta

    Seventeenth International Conference on Numerical Combustion NC19 2019年5月6日

  160. Three-dimensional numerical simulation of FREI in a micro flow reactor with a controlled temperature profile

    Keisuke Akita, Youhi Morii, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    Seventeenth International Conference on Numerical Combustion NC19 2019年5月6日

  161. 3D Computations of Combustion Limit Phenomena of Low Lewis Number Mixture under Gravity-free Condition

    Takaki Akiba, Tomoya Okuno, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susume Hasegawa, Roman Fursenko, Sergey Minaev, Masao Kikuchi, Kaoru Maruta

    Seventeenth International Conference on Numerical Combustion NC19 2019年5月6日

  162. Ignition strategy for post MIE transition regime toward super lean burn application 招待有り

    Kaoru Maruta, Kodai Uesugi, Youhi Morii, Taichi Mukoyama, Takuya Tezuka Hisashi Nakamura

    The 7th Laser Ignition and Giant-microphotonics Conference (LIC2019) 2019年4月24日

  163. Low Temperature Soot Regime of Propane in a Micro Flow Reactor with Controlled Temperature Profile

    Abdul Khalid, Ryan J. Milcarek, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta, Jeongmin Ahn

    11th US National Combustion Meeting 2019年3月26日

  164. Meso/micro-scale Combustion of Natural Gas for Fuel Cell Applications

    Brent Skabelund, Ryan J. Milcarek, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta, Jeongmin Ahn

    11th US National Combustion Meeting 2019年3月27日

  165. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いた定在冷炎分析に関する研究

    中田涼太, 巽 遼太, 中村 寿, 手塚 卓也, 長谷川 進, 丸田 薫

    戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)「革新的燃焼技術」最終シンポジウム ポスターセッション 2019年1月28日

  166. スーパーリーンバーン火花点火エンジンのための高乱流場におけるナノ秒パルス放電プラズマによる着火に関する研究

    上杉 滉大, 森井 雄飛, 手塚 卓也, 長谷川 進, 中村 寿, 高奈 秀匡, 丸田 薫

    戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)「革新的燃焼技術」最終シンポジウム ポスターセッション 2019年1月28日

  167. A new approach to determine the reactivity of fuels using steady-separated weak flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile

    Philipp Grajetzki, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)「革新的燃焼技術」最終シンポジウム ポスターセッション 2019年1月28日

  168. Kinetics study by micro flow reactor with temperature gradient 国際会議

    Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Youhi Morii, Kaoru Maruta

    CNRS-INSIS ICARE seminar 2018年12月10日

  169. Microgravity combustion experiments for comprehensive limit theory 国際会議 招待有り

    Kaoru Maruta

    CNRS-INSIS ICARE seminar 2018年12月10日

  170. ナノ秒パルス放電プラズマによるメタンの着火に関する基礎研究

    上杉 滉大, 手塚 卓也, 長谷川 進, 森井 雄飛, 中村 寿, 高奈 秀匡, 丸田 薫

    第56回燃焼シンポジウム 2018年11月16日

  171. 温度制御型マイクロフローリアクタにおける低温域での超過濃CH4/air混合気からのC0-C2化学種生成

    金山 佳督, 手塚 卓也, 長谷川 進, 中村 寿, 丸田 薫

    第56回燃焼シンポジウム ポスター発表 2018年11月14日

  172. 微小重力場における予混合伸長火炎と球状火炎の限界近傍挙動に及ぼすルイス数の影響

    秋葉貴輝, 奥野友哉, 中村寿, 手塚卓也, 長谷川進, Roman Fursenko, Sergey Minaev, 菊池政雄, 丸田薫

    第56回燃焼シンポジウム 2018年11月14日

  173. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いたC5アルカン異性体の低温酸化反応に関する研究

    中田 涼太, 中村 寿, 手塚 卓也, 長谷川 進, 丸田 薫

    第56回燃焼シンポジウム 2018年11月14日

  174. Weak flameによる多成分改質ガス組成が着火特性に及ぼす影響に関する研究

    村上 雄紀, 中村 寿, 手塚 卓也, 長谷川 進, 朝井 豪, 丸田 薫

    第56回燃焼シンポジウム 2018年11月14日

  175. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いたC2HF5(R125)/air混合気の特異 酸化過程に関する研究

    高橋 伸太郎, 中村 寿, 手塚 卓也, 長谷川 進, 丸田 薫

    第56回燃焼シンポジウム 2018年11月14日

  176. 燃焼限界の統一理論構築に向けた微小重力場における対向流火炎実験 招待有り

    丸田薫, 奥野友哉, 秋葉貴輝, 高瀬光一, 中村寿, 手塚卓也, 長谷川進, 菊池政雄, Roman Fursenko, Sergey Minaev

    第56回燃焼シンポジウム 2018年11月14日

  177. Numerical Simulations of Flame Ignition and Propagation in Spatially-Varying Straining Flow 国際会議

    Evgeniy Sereshchenko, Roman Fursenko, Sergey Minaev, Kaoru Maruta

    The 15th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2018) 2018年11月9日

  178. Ignition Experiments by Nanosecond Repetitively Pulsed Discharges for Lean Burn Application 国際会議

    Kodai Uesugi, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Youhi Morii, Hisashi, Nakamura, Hidemasa Takana, Kaoru Maruta

    The 15th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2018) 2018年11月9日

  179. A Novel Method for the Estimation of Hydrocarbon Fuel Reactivity by Separated Weak Flames in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    Philipp Grajetzki, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    The 15th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2018) 2018年11月9日

  180. Composition Effects on Combustion and Ignition Properties of Multi-components Syngas/Air Mixtures Derived from In-cylinder Fuel Reforming 国際会議

    Yuki Murakami, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Go Asai, Kaoru Maruta

    The 15th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2018) 2018年11月9日

  181. Optimization of one-parameter family of integration formulae for chemical kinetic ODEs 国際会議

    Youhi Morii, Eiji Shima, Kaoru Maruta

    The 14th International Conference on Combustion & Energy Utilization (ICCEU14) coheld with ICFD2018 2018年11月9日

  182. Microchannel Burners for Energy Production on the Basis of Microcombustion 国際会議

    Sergey Minaev, Kaoru Maruta, Roman Fursenko, Alexander Kirdyashkin, Vladimir Gubernov

    The 15th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2018) 2018年11月8日

  183. Micro-combustion of Natural Gas for Solid Oxide Fuel Cells 国際会議

    Ryan J. Milcarek, Mengyuan Chu, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta, Jeongmin Ahn

    The 15th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2018) 2018年11月8日

  184. Destabilization of Weakly Stretched Counterflow Flames at Low Lewis Number under Microgravity 国際会議

    Takaki Akiba, Tomoya Okuno, Susumu Hasegawa, Hisahi Nakamura, Roman Fursenko, Sergey Mineav, Masao Kikuchi, Kaoru Maruta

    The 15th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2018) 2018年11月8日

  185. Influence of Heat Conductivity and Pore Size of Porous Materials on the Efficiency of Cylindrical Radiative Burners 国際会議

    Evgeniy Dats, Taisia Miroshnichenko, Sergey Minaev, Kaoru Maruta

    The 15th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2018) 2018年11月7日

  186. Effects of Molecular Structure of Pentane Isomers on Stabilized Multiple Weak Flames in Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    Ryota Nakada, Hisashi Nakamura, Susumu Hasegawa, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    The 15th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2018) 2018年11月7日

  187. Formation of C2 Hydrocarbons at Low Temperature from Fuel-rich CH4/air Mixture in a Micro Flow Reactor with a Controlled TemperatureProfile 国際会議

    Keisuke Kanayama, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    The 15th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2018) 2018年11月7日

  188. Trial Computations on Flames with Repetitive Extinction and Ignition in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile towardData Assimilation 国際会議

    Keisuke Akita, Youhi Morii, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    The 15th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2018) 2018年11月7日

  189. On Two-stage Oxidation of CH2F2 (R32)/air Weak Flame in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    Shintaro Takahashi, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    The 15th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2018) 2018年11月7日

  190. 微小重力下における低ルイス数対向流予混合火炎の限界近傍挙動

    秋葉貴輝, 奥野友哉, 中村寿, 手塚卓也, 長谷川進, Roman Fursenko, Sergey Minaev, 菊池政雄, 丸田薫

    日本マイクログラビティ応用学会 第30回学術講演会 (JASMAC-30) 2018年10月31日

  191. 微小重力場を利用した可燃限界の研究

    丸田 薫

    第5回(ケーヒン&流体研)技術交流会 公開講演会 2018年10月29日

  192. Low-speed counterflow flame experiment under microgravity toward comprehensive combustion limit theory 国際会議

    Kaoru Maruta

    The 15th Korea-Japan Joint Seminar on Space Environment Utilization Research 2018年9月20日

  193. Low-Speed Counterflow Flame Experiments under Microgravity at Low Lewis Numbers toward Comprehensive Combustion Limit Theory 国際会議 招待有り

    Kaoru Maruta, Taiki Akiba, Tomoya Kobayashi, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Sergey Minaev, Roman Fursenko, Masao Kikuchi

    2018 China National Symposium on Combustion 2018年9月16日

  194. Microcombustion for thermal application and kinetics studies 国際会議 招待有り

    Kaoru Maruta

    Shanghai Jiao Tong University Spark Lecture series 30 2018年9月12日

  195. Wall chemical effect of metal surfaces on DME/air cool flame 国際会議

    Sui Wan, Yong Fan, Kaoru Maruta, Yuji Suzuki

    The 37th International Symposium on Combustion 2018年8月3日

  196. Formation of Soot Precursors at Low Temperatures for Fuel-Rich CH4/Air Premixtures in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    Keisuke Kanayama, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    The 37th International Symposium on Combustion Work-in-Progress Poster (WiPP) sessions 2018年8月2日

  197. Ignition Experiments in Intense Turbulence for Lean Burn Application 国際会議

    Kodai Uesugi, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    The 37th International Symposium on Combustion Work-in-Progress Poster (WiPP) sessions 2018年7月31日

  198. Study on Weak Flame structures of pentane Isomers in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    Ryota Nakada, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    The 37th International Symposium on Combustion Work-in-Progress Poster (WiPP) sessions 2018年7月31日

  199. Verification of Calculation Model on Unsteady Flame in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile toward Data Assimilation 国際会議

    Keisuke Akita, Yuhi Morii, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    The 37th International Symposium on Combustion Work-in-Progress Poster (WiPP) sessions 2018年7月31日

  200. Near-Limit Behaviors of Low-Lewis-Number Premixed Counterflow Flames Under Microgravity 国際会議

    Takaki Akiba, Tomoya Okuno, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Masao Kikuchi, Kaoru Maruta

    The 37th International Symposium on Combustion Work-in-Progress Poster (WiPP) sessions 2018年7月31日

  201. On Low-Reactivity Intermediates of CH2F2/Air Weak Flame in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    Shintaro Takahashi, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    The 37th International Symposium on Combustion Work-in-Progress Poster (WiPP) sessions 2018年7月30日

  202. Evaluations of Ignition Characteristics of CO/H2/CH4 Mixtures Using weak Flames in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile Towards Practical Syngas Applications 国際会議

    Yuki Murakami, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Go Asai, Kaoru Maruta

    The 37th International Symposium on Combustion Work-in-Progress Poster (WiPP) sessions 2018年7月30日

  203. 計測融合に向けた温度分布制御型マイクロフローリアクタにおける振動燃焼に関する研究

    秋田 佳祐, 中村 寿, 手塚 卓也, 長谷川 進, 丸田 薫

    第55回日本伝熱シンポジウム 2018年5月30日

  204. 微小重力下における予混合対向流火炎挙動に与えるルイス数の影響

    秋葉 貴輝, 奥野 友哉, 中村 寿, 手塚 卓也, 長谷川 進, 菊池 政雄, 丸田 薫

    第55回日本伝熱シンポジウム 2018年5月30日

  205. Investigation of the pressure effect on the reactivity of ultra-lean PRF/air weak flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile

    Philipp Grajetzki, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    第55回日本伝熱シンポジウム 2018年5月30日

  206. 混合冷媒R410A(CH2F2/C2HF5)/airの着火・燃焼特性に関する研究

    髙橋 伸太郎, 中村 寿, 手塚 卓也, 長谷川 進, 丸田 薫

    第55回日本伝熱シンポジウム 2018年5月30日

  207. 温度分布制御型マイクロフローリアクタによるペンタン異性体のWeak flameに関する研究

    中田 涼太, 中村 寿, 手塚 卓也, 長谷川 進, 丸田 薫

    第55回日本伝熱シンポジウム 2018年5月30日

  208. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いたn-Heptane/air予混合気の改質特性評価

    村上 雄紀, 中村 寿, 手塚 卓也, 長谷川 進, 朝井 豪, 丸田 薫

    第55回日本伝熱シンポジウム 2018年5月29日

  209. Flame Fundamentals 国際会議 招待有り

    Kaoru Maruta

    Combustion Institute-Summer School (CI-SS) 2018 King Abdullah University of Science and Technology 2018年4月1日

  210. メタン/エチレン混合燃料に関する簡易反応機構の超音速燃焼器流れ計算への適用について

    小寺正敏, 富岡定毅, 佐々木優太, 中村寿, 丸田薫

    日本航空宇宙学会北部支部2018年講演会ならびに第19回再使用型宇宙推進系シンポジウム 2018年3月5日

  211. Properties of in-cylinder fuel reformation and ignition characteristics of CO/H2/CH4 mixtures 国際会議

    Yuki Murakami, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Go Asai, Kaoru Maruta

    11th Asia-Pacific Conference on Combustion ASPACC2017 2017年12月14日

  212. Study on combustion and ignition characteristic of weakly flammable refrigerant R125 using a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    Shintaro Takahashi, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    11th Asia-Pacific Conference on Combustion ASPACC2017 2017年12月12日

  213. Investigation of Wall Chemical Effect on Weak Flame with GC and PLIF 国際会議

    Sui Wan, Yong Fan, Yuji Suzuki, Kaoru Maruta

    11th Asia-Pacific Conference on Combustion ASPACC2017 2017年12月12日

  214. ピストン圧縮によるn-Tridecane/air予混合気の改質に由来するCO/H2/CH4混合気の着火特性評価

    村上 雄紀, 中村 寿, 手塚 卓也, 長谷川 進, 朝井 豪, 丸田 薫

    日本燃焼学会第55回燃焼シンポジウム 2017年11月15日

  215. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いた冷媒R125のweak flameに関する研究

    高橋 伸太郎, 中村 寿, 手塚 卓也, 長谷川 進, 丸田 薫

    日本燃焼学会第55回燃焼シンポジウム 2017年11月15日

  216. Development of surface reactionmodel for DME/air weak flame inalloy/metal-coated channel

    Sui Wan, Yong Fan, Kaoru Maruta, Yuji Suzuki

    日本燃焼学会第55回燃焼シンポジウム 2017年11月14日

  217. On the equivalence ratio dependence of the reactivity of ultra-lean PRF/air weak flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile

    Philipp Grajetzki, Hisashi Nakamura, Susumu Hasegawa, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    日本燃焼学会第55回燃焼シンポジウム 2017年11月14日

  218. 定常冷炎を用いた着火特性に関する研究

    巽 遼太, 中村 寿, 長谷川 進, 手塚 卓也, 丸田 薫

    日本燃焼学会第55回燃焼シンポジウム 2017年11月14日

  219. CH4/air予混合気を対象とした簡易化学反応機構の構築および火炎のCFDへの適用

    佐々木 優太, 中村 寿, 丸田 薫

    日本燃焼学会第55回燃焼シンポジウム 2017年11月13日

  220. 温度分布制御型マイクロフローリアクタと光学計測によるメタンの着火性に及ぼすDME添加効果に関する研究

    杉田 透, 中村 寿, 手塚 卓也, 長谷川 進, 丸田 薫

    日本燃焼学会第55回燃焼シンポジウム 2017年11月13日

  221. 温度分布制御型マイクロフローリアクタにおけるn-ペンタン及びiso-ペンタンのWeak flameに関する研究

    中田涼太, 中村寿, 長谷川進, 手塚卓也, 丸田 薫

    日本燃焼学会第55回燃焼シンポジウム 2017年11月13日

  222. 微小重力場を用いた低ルイス数予混合伸長火炎の燃焼限界に関する研究

    奥野 友哉, 秋葉 貴輝, 中村 寿, 手塚 卓也, 長谷川 進, 丸田 薫, 菊池 政雄

    日本燃焼学会第55回燃焼シンポジウム 2017年11月13日

  223. Characteristics of Low Temperature Oxidation in a Separated Cool Flame of n-Heptane/air Mixture in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    Ryota Tatsumi, Hisashi Nakamura, Susumu Hasegawa, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    14th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2017) 2017年11月3日

  224. Multi-stage oxidation of refrigerant CH2F2/Air weak flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    Shintaro Takahashi, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    14th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2017) 2017年11月3日

  225. On the equivalence ratio dependence of the reactivity of ultra-lean gasoline surrogate/air weak flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile a controlled temperature profile 国際会議

    Philipp Grajetzki, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    14th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2017) 2017年11月3日

  226. Optical Investigation of DME/CH4 Weak Flames at Elevated Pressure in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    Toru Sugita, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    14th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2017) 2017年11月3日

  227. Filtrational Gas Combustion in Porous Media and Micro Combustion 国際会議

    Sergey Minaev, Kaoru Maruta, Roman Fursenko, Alexander Kirdyashkin, Vladimir Gubernov, Andrey Shmakov

    14th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2017) 2017年11月2日

  228. Investigation of Nozzle Flows at Low Reynolds Numbers 国際会議

    Kaoru. Maruta, Yevgeniy Bondar, Alexey Kudryavtsev, Anton Shershnev

    14th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2017) 2017年11月2日

  229. Investigation on ignition properties of CO/H2/CH4 mixtures derived from in-cylinder fuel reformation 国際会議

    Yuki Murakami, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Go Asai, Kaoru Maruta

    14th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2017) 2017年11月2日

  230. Microcombustion for micro-tubular flame-assisted fuel cell cogeneration 国際会議

    Ryan Milcarek, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta, Jeongmin Ahn

    14th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2017) 2017年11月2日

  231. Numerical and Experimental Study of Stretched Flames Stabilized in a Planar Channel 国際会議

    Sergei Mokrin, Roman Fursenko, Egor Odintsov, Georgii Uriupin, Sergey Minaev, Kaoru Maruta

    14th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2017) 2017年11月2日

  232. Study on combustion and ignition characteristics of n-pentane and iso-pentane in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    Ryota Nakada, Hisashi Nakamura, Susumu Hasegawa, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    14th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2017) 2017年11月2日

  233. Construction of Simple Reaction Mechanisms Considering Flame Propagation and Ignition of CH4/C2H4/air Mixtures 国際会議

    Yuta Sasaki, Hisashi Nakamura, Masatoshi Kodera, Sadatake Tomioka, Kaoru Maruta

    The Ninth JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference (TFEC9) 2017年10月30日

  234. Characteristics of in-cylinder reformation and ignition properties of reformate gases 国際会議

    Yuki Murakami, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Go Asai, Kaoru Maruta

    The Ninth JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference (TFEC9) 2017年10月29日

  235. Construction of Simple Reaction Mechanisms Considering Flame Propagation and Ignition of CH4/C2H4/air Mixtures 国際会議

    The Ninth JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference (TFEC9) 2017年10月29日

  236. Investigation of Low Temperature Oxidation using a Separated Steady Cool flame of n-Heptane/air mixture in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    Ryota Tatsumi, Hisashi Nakamura, Susumu Hasegawa, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    The Ninth JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference (TFEC9) 2017年10月29日

  237. Study on ignition characteristics of CH2F2/Air flame in a micro flow reactor with a controlled temperature profi 国際会議

    Shintaro Takahashi, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    The Ninth JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference (TFEC9) 2017年10月29日

  238. Study on the effects of Lewis number on the combustion limits of stretched premixed flames and the formation of ball-like flames under microgravity 国際会議

    Tomoya Okuno, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Masao Kikuchi, Kaoru Maruta

    The Ninth JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference (TFEC9) 2017年10月29日

  239. Near-limit Flame Pattern Formation and Regime Transition under Microgravity, Experiments and Numerical Modeling 国際会議

    Kaoru Maruta

    Nonlinear PDE for Future Applications Geometry and Inverse Problems in cooperation with A3 FORESIGHT PROGRAM 2017年10月6日

  240. Study on Low Temperature Oxidation with a Separated Cool flame of n-Heptane in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    Ryota Tatsumi, Hisashi Nakamura, Susumu Hasegawa, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    26th International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems (ICDERS 2017) 2017年8月1日

  241. The effects of Lewis number on the combustion limit, near-limit extinction boundary, and flame regimes of low-Lewis-number counterflow flames under microgreavity 国際会議

    Tomoya Okuno, Takuya Tezuka, Hisashi Nakamura, Susumu Hasegawa, Masao Kikuchi, Kaoru Maruta

    26th International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems (ICDERS 2017) 2017年8月1日

  242. Construction of Simple Reaction Mechanisms for C3H8/air Mixtures Considering Five Combustion Properties 国際会議

    Yuta Sasaki, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    26th International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems (ICDERS 2017) 2017年7月31日

  243. Experimental and Numerical Study of Premixed Flame Penetration in a Set of Microchannels 国際会議

    Roman Fursenko, Evgeniy Sereshchenko, Georgii Uriupin, Egor Odintsov, Takuya Tezuka, Sergey Minaev, Kaoru Maruta

    26th International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems (ICDERS 2017) 2017年7月31日

  244. Cool flames in micro channel 国際会議 招待有り

    Kaoru Maruta

    The 1st International Workshop on Near Limit Flames 2017年7月29日

  245. Equivalence ratio dependence of reactivity of low and high temperature reactions for ultra-lean gasoline surrogate/air weak flames in micro flow reactor with controlled temperature profile 国際会議

    Philipp Grajetzki, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    9th International Conference on Modeling and Diagnostics for Advanced Engine Systems (COMODIA 2017) 2017年7月28日

  246. Recent progress of combustion research by a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議 招待有り

    Kaoru Maruta, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka

    9th International Seminar on Flame Structure (9ISFS) 2017年7月11日

  247. 超燃料希薄メタン火炎の燃焼限界近傍における火炎ダイナミクスの研究

    奥野友哉

    平成29年度流体科学研究所研究活動報告会 2017年7月11日

  248. The reactivity of ultra-lean gasoline surrogate/air weak flames in a micro flow reactor with a controlled temperature

    P. Grajetzki, H. Nakamura, T. Tezuka, S. Hasegawa, K. Maruta

    平成29年度 戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)「革新的燃焼技術」第3回公開シンポジウム ポスターセッション 2017年7月6日

  249. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いた低温酸化反応に関する研究

    巽 遼太, 中村 寿, 手塚卓也, 長谷川 進, 丸田 薫

    平成29年度 戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)「革新的燃焼技術」第3回公開シンポジウム ポスターセッション 2017年7月6日

  250. 定在冷炎を実現!冷炎構造を分析中 →冷炎の超高精度モデル

    巽 遼太, 手塚卓也, 長谷川進, 中村 寿, 丸田 薫

    平成29年度 戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)「革新的燃焼技術」第3回公開シンポジウム 2017年7月6日

  251. エネルギーの新しい価値観創造と展開

    丸田 薫

    東北大学「社会にインパクトある研究」第一回シンポジウム ~理念を共有する~ 2017年6月23日

  252. Combustion with research program 国際会議

    Kaoru Maruta

    Far Eastern Federal University Academic Board’s Meeting 2017年6月3日

  253. Study on non-linear dynamics and kinetics of flames in a micro channel with a temperature gradient 国際会議 招待有り

    Kaoru Maruta, Sergey Minaev, Roman Fursenko, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka

    Ginzburg Centennial Conference on Physics 2017(GC2017) 2017年5月29日

  254. Study on impacts of n-butanol addition to n-heptane on PAH formation in a micro flow reactor with a controlled temperature profile with GC measurement

    Mohd Hafidzal Bin Mohd Hanafi, Hisashi Nakamura, Susumu Hasegawa, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    日本伝熱学会第54回日本伝熱シンポジウム 2017年5月25日

  255. The effect of the equivalence ratio on low and high temperature reactions of ultra-lean PRF/air weak flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile

    Philipp Grajetzki, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    日本伝熱学会第54回日本伝熱シンポジウム 2017年5月25日

  256. 温度分布制御型マイクロフローリアクタによる分離定常冷炎を用いた低温酸化反応に関する研究

    巽 遼太, 中村 寿, 長谷川進, 手塚卓也, 丸田 薫

    日本伝熱学会第54回日本伝熱シンポジウム 2017年5月25日

  257. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いた微燃性冷媒R32の着火・燃焼特性

    髙橋伸太郎, 中村 寿, 長谷川進, 手塚卓也, 丸田 薫

    日本伝熱学会第54回日本伝熱シンポジウム 2017年5月25日

  258. 微小重力場を用いた対向流予混合火炎の燃焼限界および球状火炎の形成にルイス数が及ぼす影響に関する研究

    奥野友哉, 中村 寿, 手塚卓也, 長谷川進, 菊池政雄, 丸田 薫

    日本伝熱学会第54回日本伝熱シンポジウム 2017年5月25日

  259. CH4/C2H4混合燃料-空気予混合気における簡易化学反応機構の構築

    佐々木優太, 中村 寿, 小寺正敏, 富岡定毅, 丸田 薫

    日本伝熱学会第54回日本伝熱シンポジウム 2017年5月24日

  260. Effect of Wall Surface Reaction on a DME/air Weak Flame in a Micro Flow Reactor with a Streamwise Temperature Distribution

    万 遂, 范 勇, 丸田 薫, 鈴木雄二

    日本伝熱学会第54回日本伝熱シンポジウム 2017年5月24日

  261. Weak flameを用いたH2/CO/CH4混合気組成が着火特性に及ぼす影響に関する研究

    村上雄紀, 中村寿, 手塚卓也, 長谷川進, 丸田薫, 朝井豪

    日本伝熱学会第54回日本伝熱シンポジウム 2017年5月24日

  262. エンジン内現象と基礎研究「着火~火炎伝播遷移」への問題提起

    丸田 薫

    SIP革新的燃焼技術ガソリンチーム平成29年度第1回勉強会 2017年5月2日

  263. 酸素燃焼の基礎および応用研究-高温酸素燃焼技術と微小重力場での燃焼実験- 招待有り

    丸田 薫

    東北電力と東北大学機械系の技術交流会 2017年4月11日

  264. 高温酸素燃焼技術の研究開発 ~加熱炉のための革新的省エネルギー燃焼法~

    丸田 薫

    神戸製鋼所 技術講演会 2017年3月10日

  265. エンジン燃焼の課題と燃焼基礎研究

    丸田 薫

    第二回技術交流会(ホンダR&D2輪~流体研) 2017年1月10日

  266. SIP革新的燃焼技術・ガソリンエンジンへの取り組みと基礎燃焼研究

    自動車技術会 東北支部 2017年 新春特別講演会 2017年1月7日

  267. マイクロリアクタによる反応機構検証法の開発

    SIPガソリン燃焼チームノック抑制班ミーティング 2016年12月10日

  268. Influence of RON on the reactivity of ultra-lean gasoline surrogates/air weak flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile

    日本燃焼学会第54回燃焼シンポジウム 2016年11月24日

  269. 温度分布制御型マイクロフローリアクタによるレーザ誘起蛍光法を用いたメタンの昇圧時Weak flame特性に関する研究

    日本燃焼学会第54回燃焼シンポジウム 2016年11月24日

  270. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いた合成ガスのweak flameによる昇圧時着火特性の検討

    日本燃焼学会第54回燃焼シンポジウム 2016年11月24日

  271. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いた定常冷炎現象の特性

    日本燃焼学会第54回燃焼シンポジウム 2016年11月24日

  272. 高温酸素燃焼条件における浮き上がり火炎の基礎的研究

    日本燃焼学会第54回燃焼シンポジウム 2016年11月24日

  273. 微小重力場を用いた対向流場中における球状火炎の形成にルイス数が与える影響

    日本燃焼学会第54回燃焼シンポジウム 2016年11月24日

  274. HCHO-PLIF Measurement of DME Weak Flame for Wall Chemical Effect Study

    日本燃焼学会第54回燃焼シンポジウム 2016年11月23日

  275. Novel estimation method of laminar burning velocity at highly elevated temperature using a micro flow reactor with a controlled temperature profile

    日本燃焼学会第54回燃焼シンポジウム 2016年11月23日

  276. 当量比および圧力依存性を考慮したプロパンの簡易化学反応機構の構築

    日本燃焼学会第54回燃焼シンポジウム 2016年11月23日

  277. Transitions from counterflow flames to ball-like flames and “flame balls” in fuel-lean low-Lewis-number premixed flames under microgravity 国際会議

    11th Asian Microgravity symposium AMS 2016 2016年10月26日

  278. 高温酸素燃焼条件における浮き上がり火炎の基礎燃焼特性

    日本機械学会 熱工学コンファレンス2016 2016年10月23日

  279. Construction of simple reaction mechanisms of C3H8/air mixture 国際会議

    Thirteenth International Conference on Flow Dynamics ICFD2016 2016年10月11日

  280. Filtrational gas combustion in porous media and micro combustion 国際会議

    Thirteenth International Conference on Flow Dynamics ICFD2016 2016年10月11日

  281. Flammability Limits of Counterflow Stretched Flames Stabilized in a Planar Microchannel 国際会議

    Thirteenth International Conference on Flow Dynamics ICFD2016 2016年10月11日

  282. Investigation of Nozzle Flows at Low Reynolds Numbers 国際会議

    Thirteenth International Conference on Flow Dynamics ICFD2016 2016年10月11日

  283. Investigation of Pulsating Instabilities of Hydrogen-Air Flames in the Model with Detailed Reaction Mechanism 国際会議

    Thirteenth International Conference on Flow Dynamics ICFD2016 2016年10月11日

  284. Laminar Burning Velocity at Highly Elevated Temperature Using a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    Thirteenth International Conference on Flow Dynamics ICFD2016 2016年10月11日

  285. LIF measurement of Methane Weak flames in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    Thirteenth International Conference on Flow Dynamics ICFD2016 2016年10月11日

  286. Study on lifted flame characteristics in high-temperature oxygen combustion condition 国際会議

    Thirteenth International Conference on Flow Dynamics ICFD2016 2016年10月11日

  287. Study on Sooting Limits and PAH fomation of n-Heptane/n-Butanol Mixtures in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    Thirteenth International Conference on Flow Dynamics ICFD2016 2016年10月11日

  288. The effect of Lewis number on the formation of ball-like flames in counterflow fields under microgravity at low stretch rates 国際会議

    Thirteenth International Conference on Flow Dynamics ICFD2016 2016年10月11日

  289. Characteristics of separated steady low temperature oxidations in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    Thirteenth International Conference on Flow Dynamics ICFD2016 2016年10月10日

  290. Dependence of syngas weak flame locations on their compositions at elevated pressure in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    Thirteenth International Conference on Flow Dynamics ICFD2016 2016年10月10日

  291. RON of gasoline surrogates and their weak flame characteristics in a micro flow reactor with a controlled temperature profile under ultra-lean conditions 国際会議

    Thirteenth International Conference on Flow Dynamics ICFD2016 2016年10月10日

  292. Toward comprehensive combustion limit theory 国際会議

    The 13th international Conference on Combustion & Energy Utilization 2016年10月5日

  293. Russia-Japan International academic collaboration 国際会議

    RUSSIA-ASEAN University Forum, Special Session 8 “The Future of World Energy and Energy Efficiency” 2016年9月1日

  294. Construction of sipmle reaction mechanisms of propane considering equivalence ratio dependence 国際会議

    The 36th International Symposium on Combustion 2016年8月

  295. Diffusive-thermal instability of stretched low-Lewis-number flames of slot-jet counterflow burners 国際会議

    The 36th International Symposium on Combustion 2016年8月

  296. Experimental study of flames with repetitive ignition and extinction in micro flow reactor with controlled temperature profi 国際会議

    The 36th International Symposium on Combustion 2016年8月

  297. Fundamental study on lifted flames in high-temperature oxygen combustion condition 国際会議

    The 36th International Symposium on Combustion 2016年8月

  298. HCHO-PLIF measurement of DME weak flame for investigation of wall chemical effect 国際会議

    The 36th International Symposium on Combustion 2016年8月

  299. Ignition characteristics of ultra-lean PRF/TRF/air weak flames in a vertical-type micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    The 36th International Symposium on Combustion 2016年8月

  300. Investigation of Wall Chemical Effect on DME Weak Flame in a Rectangular Micro Channel with a Streamwise Temperature Gradient 国際会議

    The 36th International Symposium on Combustion 2016年8月

  301. Investigation on Steady Cool flames in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    The 36th International Symposium on Combustion 2016年8月

  302. Laminar burning velocity measurement at highly elevated temperature using a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    The 36th International Symposium on Combustion 2016年8月

  303. Optical Investigations of methane weak flames in a micro flow reactor with a Controlled temperature profil 国際会議

    The 36th International Symposium on Combustion 2016年8月

  304. Study on sooting limits of n-heptane / n-butanol mixtures in a micro flow reactor with a controlled temperature temperature profile 国際会議

    The 36th International Symposium on Combustion 2016年8月

  305. Study on sooting process in rich methane and ethane flames using a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    The 36th International Symposium on Combustion 2016年8月

  306. Study on the dependence of syngas composition on their ignition characteristics at elevated pressure in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    The 36th International Symposium on Combustion 2016年8月

  307. Ultra-lean combustion characteristics of premixed methane flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    The 36th International Symposium on Combustion 2016年8月

  308. RON of gasoline surrogates and their weak flame characteristics in a micro flow reactor with a controlled temperature profile under ultra-lean conditions

    内閣府/科学技術振興機構平成28年度SIP(戦略的イノベーション創造プログラム)「革新的燃焼技術」公開シンポジウ 2016年6月20日

  309. Investigation of Wall Chemical Effect on DME/air weak Flame by HCHO-PLIF

    日本伝熱学会第53回日本伝熱シンポジウム 2016年5月

  310. Novel methodology for measuring laminar burning velocity at elevated temperature using micro flow reactor with a controlled temperature profile

    日本伝熱学会第53回日本伝熱シンポジウム 2016年5月

  311. Sooting Limit of n-heptane/n-butanol Mixture in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile

    日本伝熱学会第53回日本伝熱シンポジウム 2016年5月

  312. 温度制御型マイクロフローリアクタを用いた定常低温酸化反応の分離とその特性に関する研究

    日本伝熱学会第53回日本伝熱シンポジウム 2016年5月

  313. 温度分布制御型マイクロフローリアクタによる光学計測を用いたメタンの燃焼特性に関する研究

    日本伝熱学会第53回日本伝熱シンポジウム 2016年5月

  314. 温度分布制御型マイクロフローリアクタによる超希薄メタン予混合火炎に及ぼす希釈ガス影響に関する研究

    日本伝熱学会第53回日本伝熱シンポジウム 2016年5月

  315. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いた合成ガスの昇圧時着火特性に及ぼす組成の影響

    日本伝熱学会第53回日本伝熱シンポジウム 2016年5月

  316. 当量比依存性を考慮したプロパンの簡易化学反応機構

    日本伝熱学会第53回日本伝熱シンポジウム 2016年5月

  317. Effect of n-butanol Addition on Soot Formation of n-heptane in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    The 4th International Conference on Engineering and ICT (ICEI 2016) 2016年4月

  318. Microcombustion and its novel applications 国際会議

    Syracuse University-Tohoku University (SU-TU) Joint Forum on Energy and Environment 2016年4月

  319. Low-speed counterflow flame experiments under microgravity for constructing comprehensive combustion limits theory 国際会議

    The First Pacific Rim Thermal Engineering Conference PRTEC 2016 2016年3月15日

  320. 高温酸素燃焼技術の研究開発 -加熱炉のための革新的省エネルギー燃焼法-

    第118回 熱経済技術部会特別講演 2015年11月19日

  321. Investigation of Radical Quenching for DME/air Weak Flame in a Rectangular Micro Channel with a Streamwise Temperature Gradient

    第53回燃焼シンポジウム 2015年11月16日

  322. Sooting behavior of propane and n-butane in a micro flow reactor with a controlled temperature profile

    第53回燃焼シンポジウム 2015年11月16日

  323. The influence of the research octane number on the ignition properties of ultra lean PRF/air weak flames in a micro flow reactor with controlled temperature profile

    第53回燃焼シンポジウム 2015年11月16日

  324. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いたメタン火炎の超希薄燃焼特性

    第53回燃焼シンポジウム 2015年11月16日

  325. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いた簡易反応機構の構築とその検証

    第53回燃焼シンポジウム 2015年11月16日

  326. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いた合成ガスとメタンの昇圧時着火特性に関する研究

    第53回燃焼シンポジウム 2015年11月16日

  327. 高温酸素燃焼技術の研究開発 -加熱用途向け革新的省エネルギー燃焼法-

    第四回 電力エネルギー未来技術シンポジウム 2015年11月5日

  328. Combustion Characteristics of Ultra Lean Methane Flames in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    The Twelfth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2015) 2015年10月29日

  329. Effect of equivalence ratio on rich flames and sooting behavior of methane and ethane using a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    The Twelfth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2015) 2015年10月29日

  330. Study on the Ignition Properties of Ultra Lean PRF/Air Mixtures by Weak Flames in a Micro Flow Reactor with Controlled Temperature Profile 国際会議

    The Twelfth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2015) 2015年10月29日

  331. Flammability Limits of Low-Lewis-number Premixed Flames 国際会議

    The Twelfth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2015) 2015年10月28日

  332. Investigation of Nozzle Flows at Low Reynolds Numbers 国際会議

    The Twelfth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2015) 2015年10月28日

  333. Maximal Efficiency of Combustion Systems with Countercurrent Heat Exchanger 国際会議

    The Twelfth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2015) 2015年10月28日

  334. Microcombustion, its fundamentals and applications 国際会議

    平成27年度(第21回) 流体科学研究賞受賞記念講演会 Fluids Science Research Award Lectures 2015年10月28日

  335. Numerical Studies of Ignition in ABC-Flow in Confined Domain with Nonadiabatic Boundary Conditions 国際会議

    The Twelfth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2015) 2015年10月28日

  336. On Numerical Modeling of Time-dependent 2D Processes in Porous Media with Zones of Heterogeneous Combustion 国際会議

    The Twelfth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2015) 2015年10月28日

  337. The Methodology for Construction of Simple Combustion Reaction Mechanisms Using Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    The Twelfth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2015) 2015年10月28日

  338. The difference of combustion and ignition characteristics of syngas and methane in a Micro Flow Reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    The Twelfth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2015) 2015年10月27日

  339. The Simple Reaction Mechanisms Constructed Using Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile for C2H5OH 国際会議

    The Twelfth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2015) 2015年10月27日

  340. Combustion Limits of Fuel-Lean Low-Lewis-Number Premixed Flames under Microgravity 国際会議

    The Joint Conference of 6th International Symposium on Physical Sciences in Space and 10th International Conference on Two-Phase Systems for Space and Ground Applications (ISPS- 6 and ITTW2015) 2015年9月18日

  341. High Temperature Oxygen Combustion 国際会議

    VIII International Symposium «COMBUSTION and PLASMOCHEMISTRY» and International Scientific and Technical Conference «ENERGYEFFICIENCY - 2015» 2015年9月17日

  342. Mechanism of Deflagration-Detonation Transition 国際会議

    Workshop of Modern technologies and the development of polytechnic education 2015年9月15日

  343. Micro- and mild- combustion: combustion with recirculation process 国際会議

    Workshop of Modern technologies and the development of polytechnic education 2015年9月15日

  344. Novel Ignition Property Measurements for Various Fuels using a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    2015 Powertrains, Fuels & Lubricants Meeting 2015年9月1日

  345. Diffusive-Thermal Instabilities of High Lewis Number Flames in Microflow Reactor 国際会議

    International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems (ICDERS 2015) 2015年8月6日

  346. Diffusive-Thermal Instability of Low-Lewis-Number Premixed Flames In Stretched Flow Of Two Slot Burners 国際会議

    International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems (ICDERS 2015) 2015年8月6日

  347. Sooting Behavior of Ethane in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems (ICDERS 2015) 2015年8月5日

  348. Construction of Simple Reaction Mechanisms with a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    The 10th ASPACC The Asia-Pacific Conference on Combustion 2015年7月22日

  349. Wall Chemical Effect on DME Weak Flame in a Rectangular Micro Channel with a Streamwise Temperature Gradient 国際会議

    The 10th ASPACC The Asia-Pacific Conference on Combustion 2015年7月21日

  350. Weak flame in a micro flow reactor with controlled temperature profile for the investigation of ignition characteristics in lean PRF/TRF/air mixtures

    SIP(戦略的イノベーション創造プログラム)「革新的燃焼技術」公開シンポジウム 2015年6月30日

  351. Counterflow flame experiments under microgravity for comprehensive combustion limit theory 国際会議

    Workshop on Non-equilibrium Flow Phenomena in Honor of Mikhail Ivanov’s 70th Birthday 2015年6月18日

  352. Sooting tendencies of propane and n-butane in a micro flow reactor with a controlled temperature profile

    第52回 日本伝熱シンポジウム 2015年6月4日

  353. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いた簡略化燃焼化学反応機構の構築

    第52回 日本伝熱シンポジウム 2015年6月4日

  354. Wall chemical effect on weak flame in a micro channel with a streamwise temperature

    第52回 日本伝熱シンポジウム 2015年6月3日

  355. Challenges for new concept combustion How lean, how small and how mild can we burn? 国際会議

    Syracuse University College of Engineering and Computer Science Department of Mechanical and Aerospace Engineering 2015年4月3日

  356. 気体燃料の包括的燃焼限界理論構築のための低速対向流火炎法

    東北大学-JAXA連携協力協定(流体科学系) 平成26年度 共同研究報告会 2015年4月

  357. Ethylene, propylene and 1-butene weak flames at p = 1-5 atm in a micro flow reactor with a controlled temperature profile

    日本燃焼学会 第52回燃焼シンポジウム 2014年12月3日

  358. Investigating Sooting Behavior of Alkanes in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature profile

    日本燃焼学会 第52回燃焼シンポジウム 2014年12月3日

  359. LIF計測を用いた温度分布制御型マイクロフローリアクタにおける酸水素火炎の研究

    日本燃焼学会 第52回燃焼シンポジウム 2014年12月3日

  360. Combustion Limits and Instabilities of Premixed Low-Lewis-Number Counterflow Flames Under Microgravity

    日本燃焼学会 第52回燃焼シンポジウム 2014年12月3日

  361. 極低伸長率CH<SUB>4</SUB>/O<SUB>2</SUB>/Xe slot-jet対向流予混合場における円筒状火炎

    日本燃焼学会 第52回燃焼シンポジウム 2014年12月3日

  362. 燃焼限界統一理論の構築に向けた微小重力場における極低速予混合対向流実験

    日本マイクログラビティ応用学会 第28回学術講演会 JASMAC-28 2014年11月26日

  363. OH-LIF Measurement of H<SUB>2</SUB>/O<SUB>2</SUB>/N<SUB>2</SUB> Flames in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    The 14th International Conference on Micro and Nanotechnology for Power Generation and Energy Conversion Applications PowerMEMS 2014 2014年11月18日

  364. メタンと高温酸素/二酸化炭素混合気の同軸噴流火炎の火炎構造に関する研究

    日本機械学会熱工学コンファレンス2014 2014年11月8日

  365. Low speed counterflow flame experiments under microgravity for low Lewis number mixtures toward comprehensive combustion limits theory 国際会議

    Zeldovich Memorial 2014年10月27日

  366. Catalytic effect on combustion in heated micro channel 国際会議

    Eleventh International Conference on Flow Dynamics (ICFD2014) 2014年10月8日

  367. Characteristics of Olefin Weak Flames in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    Eleventh International Conference on Flow Dynamics (ICFD2014) 2014年10月8日

  368. Efficiency of Thermoelectric Generator Combined with Small sized Countercurrent Microcombustor 国際会議

    Eleventh International Conference on Flow Dynamics (ICFD2014) 2014年10月8日

  369. Investigation of Shock Waves Propagation on Microscale 国際会議

    Eleventh International Conference on Flow Dynamics (ICFD2014) 2014年10月8日

  370. Low-Lewis-Number Counterflow Flame Experiments Under Microgravity for a Comprehensive Combustion Limit Theory 国際会議

    Eleventh International Conference on Flow Dynamics (ICFD2014) 2014年10月8日

  371. Low-Lewis-number premixed flames stabilization in stretched flow of two slot burners 国際会議

    Eleventh International Conference on Flow Dynamics (ICFD2014) 2014年10月8日

  372. Numerical Studies Of Ignition In ABC-Flow Modeling 3D Turbulence 国際会議

    Eleventh International Conference on Flow Dynamics (ICFD2014) 2014年10月8日

  373. OH-LIF Measurement of H<SUB>2</SUB>/O<SUB>2</SUB>/N<SUB>2</SUB> Flames in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    Eleventh International Conference on Flow Dynamics (ICFD2014) 2014年10月8日

  374. On Numerical Modeling of Some Features of Heterogeneous Combustion Waves in Porous Media under Free Convection 国際会議

    Eleventh International Conference on Flow Dynamics (ICFD2014) 2014年10月8日

  375. Premixed CH<SUB>4</SUB>/O<SUB>2</SUB>/Xe Cellular and Tubular Flames in Slot-jet Counterflow Field 国際会議

    Eleventh International Conference on Flow Dynamics (ICFD2014) 2014年10月8日

  376. Sooting Behavior of Alkanes in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    Eleventh International Conference on Flow Dynamics (ICFD2014) 2014年10月8日

  377. Numerical studies of ignition gaseous pre-mixturesin stationary turbulent flows 国際会議

    ”Progress in Continuum Mechanics” (PCM’2014) dedicated to the 75th anniversary of academician V.A. Levin 2014年9月28日

  378. Microcombustion for applications and fundamental kinetics studies 国際会議

    ”Progress in Continuum Mechanics” (PCM’2014) dedicated to the 75th anniversary of academician V.A. Levin 2014年9月28日

  379. Ignition and combustion characteristics of 2-methylhexane in a micro flow reactor 国際会議

    FLAME STRUCTURE 2014 8th International Seminar on Flame Structure 2014年9月21日

  380. Low-speed counterflow flame experiments under microgravity toward comprehensive combustion limits theory 国際会議

    The first international conference ”Science of the Future” 2014年9月17日

  381. Ammonia/air flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    The 35th International Symposium on Combustion 2014年8月3日

  382. OH-LIF measurement of H2/O2/N2 flames in a micro flow reactor with a controled temperature profile 国際会議

    The 35th International Symposium on Combustion 2014年8月3日

  383. Oxidation and ignition study of 2-methyl hexane in a micro flow reactor with controlled temperature profile 国際会議

    The 35th International Symposium on Combustion 2014年8月3日

  384. Simple methodology for constructing overall reaction mechanisms using a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    The 35th International Symposium on Combustion 2014年8月3日

  385. Combustion regimes of low-Lewis-number stretched premixed flames 国際会議

    The 35th International Symposium on Combustion 2014年8月3日

  386. Instability and transition to ball-like flames of premixed counterflow low-lewis-number flames 国際会議

    The 35th International Symposium on Combustion 2014年8月3日

  387. Numerical Simulations of premixed flame ignition in periodical vortex flows 国際会議

    The 35th International Symposium on Combustion 2014年8月3日

  388. The effect of heat loss on lean CH<SUB>4</SUB>/O<SUB>2</SUB>/Xe counterflow premixed slot-jet burner flames 国際会議

    The 35th International Symposium on Combustion 2014年8月3日

  389. Characteristics of n-butane weak flames at elevated pressures in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    The 35th International Symposium on Combustion 2014年8月3日

  390. Effect of radical quenching on CH<SUB>4</SUB>/air flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    The 35th International Symposium on Combustion 2014年8月3日

  391. Sooting behavior of hydrocarbons in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    The 35th International Symposium on Combustion 2014年8月3日

  392. Sooting limits and PAH formation of n-hexadecane and 2,2,4,4,6,8,8-heptamethylnonane in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    The 35th International Symposium on Combustion 2014年8月3日

  393. Combustion with higher Exergy efficiency 国際会議

    Grand Renewable Energy 2014 (GRE2014) International Workshop by JST: "Innovative energy saving technology for the reduction of carbon dioxide emission from energy-intensive industry -Vision for Exergy recuperation-" 2014年7月29日

  394. Modern state of Combustion Research 国際会議

    International conference “Dynamics and Structures of Combustion Waves” 2014年7月23日

  395. Low-Lewis-number counterflow premixed flame experiments under microgravity toward the comprehensive combustion limits theory 国際会議

    “Extremal and Record-Breaking flights of the RPAS (UAS) and the Aircraft with electrical power plant” ERBA2014 2014年7月1日

  396. エタノール簡易反応モデル構築に関する共同研究

    東北大学-JAXA連携協力協定(流体科学系) 平成25年度 共同研究報告会 2014年6月12日

  397. 加熱炉のための高温酸素燃焼技術とその特性

    第7回窯業炉技術研究会 2014年5月23日

  398. Sooting tendencies of hydrocarbons in a micro flow reactor with a controlled temperature profile

    第51回日本伝熱シンポジウム 2014年5月21日

  399. 小型燃焼試験炉を用いた高温酸素燃焼に関する研究

    第51回日本伝熱シンポジウム 2014年5月21日

  400. Microcombustion for chemical kinetics study 国際会議

    Symposiumon the Programfor Promoting the Enhancement of Research Universities Emerging Technologies on Distributed Energy Systems ~Research Exchange between European Leading Institutions and Department of Mechanical Engineering of the University of Tokyo~ 2014年3月26日

  401. From microcombustion to micro flow reactor for chemical kinetics study 国際会議

    The Clean Combustion Research Center ”Clean Combustion Workshop” 2014年2月17日

  402. Fundamental Investigation of CH4 Jet Flame with High Temperature Air, O2/N2/CO2 and O2/CO2 Oxidizers 国際会議

    Takakazu Onishi, Li Xing, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta, Susumu Mochida

    ISETS’13 International Symposium on EcoTopia Science ’13 2013年12月13日

  403. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いた合成ガス組成に対するWeak flame応答に関する研究

    高橋 裕基, 手塚 卓也, 長谷川 進, 中村 寿, 丸田 薫

    第51回燃焼シンポジウム 2013年12月4日

  404. 高温酸素燃焼条件における同軸噴流火炎の基礎的研究

    大西 孝和, Li Xing, 手塚 卓也, 長谷川 進, 中村 寿, 丸田 薫, 荒明 忠宏, 持田 晋

    第51回燃焼シンポジウム 2013年12月4日

  405. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いた石英表面におけるラジカル失活の影響に関する研究

    木崎 裕太, 中村 寿, 手塚 卓也, 長谷川 進, 丸田 薫

    第51回燃焼シンポジウム 2013年12月4日

  406. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いたn-ブタンの高圧下における多段酸化反応

    菊井 渉悟, 中村 寿, 手塚 卓也, 長谷川 進, 丸田 薫

    第51回燃焼シンポジウム 2013年12月4日

  407. 燃焼限界の統一理論構築のための極低速対向流火炎実験

    中村寿, 小林友哉, 髙瀬光一, 手塚卓也, 長谷川進, 丸田薫, Roman Fursenko, Sergey Minaev, 勝田真登, 菊池政雄

    日本マイクログラビティ応用学会第27回学術講演会 JASMAC-27 2013年11月27日

  408. 極低速対向流火炎実験装置の開発状況

    勝田真登, 伊藤裕一, 中村裕広, 村上敬司, 深澤智晴, 岡利春, 中村寿, 丸田薫

    日本マイクログラビティ応用学会第27回学術講演会 JASMAC-27 2013年11月27日

  409. On the path to effective energy production by heat and mass return combustion technologies 国際会議

    Tenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2013) 2013年11月25日

  410. Flammability Limits of Low-Lewis-number premixed Flames 国際会議

    Tenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2013) 2013年11月25日

  411. Frontier Science of Next Generation Reactive Fluid 国際会議

    Tenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2013) 2013年11月25日

  412. Ignition Studies of Gaseous Pre-mixtures in Array of Large-scale Vorticities 国際会議

    Tenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2013) 2013年11月25日

  413. Pressure Dependence of n-Butane/Air Weak Flames in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    Tenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2013) 2013年11月25日

  414. Study on Ignition Characteristics of Syngas in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    Tenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2013) 2013年11月25日

  415. Study on Jet Flame Characteristics in High-temperature Oxy-fuel Condition 国際会議

    Tenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2013) 2013年11月25日

  416. The Effect of Surface Reactions on Gas-phase Reactions of CH4/Air Mixture in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    Tenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2013) 2013年11月25日

  417. Viscosity Effects on Shock Wave Propagation in Microchannels 国際会議

    Tenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2013) 2013年11月25日

  418. Combustion Limits on Lean Premixed Low-Lewis-Number Counterflow Flames for CH4/O2/CO2 and CH4/O2/Xe mixtures 国際会議

    Tomoya Kobayashi, Hisashi Nakamura, Hawegawa Susumu, Koichi Takase, Masato Katsuta, Masao Kikuchi, Kaoru Maruta

    ISPS5 29th American Society for Gravitational and Space Research Conference and 5th International Symposium on Physical Sciences in Space 2013年11月3日

  419. Combustion Regimes of Low-Lewis-Number Counterflow Premixed Flames 国際会議

    Fursenko R, Minaev S, Maruta K, Nakamura H

    ICDERS 2013 24th International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems 2013年7月28日

  420. The effect of surface reactions on gas-phase reactions of CH4/Air mixture in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    Yuta Kizaki, Kenichiro Saruwatari, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    ICDERS 2013 24th International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems 2013年7月28日

  421. 高温酸素燃焼に関する基礎的研究(噴流火炎の燃焼特性)

    大西孝和, 星李, 手塚卓也, 長谷川進, 中村寿, 丸田薫, 持田晋

    第50回日本伝熱シンポジウム 2013年5月29日

  422. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いた合成ガスのWeak flame特性に関する研究

    高橋裕基, 手塚卓也, 長谷川進, 中村寿, 丸田薫

    第50回日本伝熱シンポジウム 2013年5月29日

  423. Investigation on stretch extinction limits of CH4/CO2 versus high temperature O2/CO2 counterflow non-premixed

    李星,賈力, 大西孝和, Grajetzki Philipp, 中村寿, 手塚卓也, 長谷川 進, 丸田薫

    第50回日本伝熱シンポジウム 2013年5月29日

  424. Characteristics of Soot and PAH Formation in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    Hisashi Nakamura, Ryu Tanimoto, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    The 9th Asia-Pacific Conference on Combustion 2013年5月19日

  425. Possibility of Kinetics Study in Tubes 国際会議

    Hisahi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    14th International Conference on Numerical Combustion NC13 2013年4月8日

  426. 層流燃焼

    日本燃焼学会 基礎燃焼工学講座 2013年2月1日

  427. 温度分布制御マイクロフローリアクタによるエタノール酸化反応の圧力依存性

    中村 寿, 堀 幹人, 手塚 卓也, 長谷川 進, 丸田 薫

    第50回燃焼シンポジウム 2012年12月5日

  428. 温度分布制御マイクロフローリアクタ型モデルにおける微弱予混合火炎での物質拡散効果の影響

    西田 拓郎, 植田 利久, 横森 剛, 丸田 薫

    第50回燃焼シンポジウム 2012年12月5日

  429. 温度分布制御型マイクロフローリアクタにおけるディーゼル基準燃料のすす生成

    鈴木 聡史, 中村 寿, 手塚 卓也, 長谷川 進, 丸田 薫

    第50回燃焼シンポジウム 2012年12月5日

  430. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いた天然ガス成分燃料の着火・燃焼特性に関する研究

    鎌田 大輝, 手塚 卓也, 長谷川 進, 丸田 薫

    第50回燃焼シンポジウム 2012年12月5日

  431. 微小重力場における低伸長率 CH4/O2/Xe対向流予混合火炎の球状火 炎への遷移

    高瀬 光一, Xing Li, 中村 寿, 手塚 卓也, 長谷川 進, 勝田 真登, 菊池 政雄, 丸田 薫

    第50回燃焼シンポジウム 2012年12月5日

  432. Study on Ignition and Combustion Characteristics of CH4/O2/C O2 Mixture Using a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile

    Xing Li, Li Jia, 大西 孝和, 手塚 卓也, 長谷川 進, 丸田 薫

    第50回燃焼シンポジウム 2012年12月5日

  433. Transition from Counterflow Flames to Flame Cells and Balls under Microgravity for Unified Combustion Limit Theory 国際会議

    The 13rd Japan-Korea Students’ Symposium New Energy Flow for Sustainable Society - Properties and Applications of Energy materials 2012年11月7日

  434. 低エクセルギー損失燃焼とそのインパクト

    日本機械学会 第 5 回熱工学ワークショップ 2012年11月3日

  435. Activity Report of Energy Dynamics Laboratory, IFS, Tohoku University 国際会議

    Kaoru Maruta

    Ninth International Conference on Flow Dynamics 2012年9月19日

  436. Effect of Surface Reactions on Gas Phase Reactions of H2/O2/N2 and CH4/Air Mixture in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    Yuta Kizaki, Kenichiro Saruwatari, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    Ninth International Conference on Flow Dynamics 2012年9月19日

  437. Cetane number and weak flames of diesel surrogates in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    Satoshi SUZUKI, Mikito HORI, Takuya TEZUKA, Susumu HASEGAWA, Hisashi NAKAMURA, Kaoru MARUTA

    Ninth International Conference on Flow Dynamics 2012年9月19日

  438. Configurations of CH4/O2/Xe Counterflow Premixed Flames at Small Stretch Rates under Microgravity 国際会議

    Koichi Takase, Xing Li, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Masato Katsuta, Masao Kikuchi, Kaoru Maruta

    Ninth International Conference on Flow Dynamics 2012年9月19日

  439. Ignition characteristics of lower alkane fuels in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    Taiki Kamada, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    Ninth International Conference on Flow Dynamics 2012年9月19日

  440. Parallel Computations on the Base of GPU for Modeling of Gas Combustion Processes 国際会議

    Roman Fursenko, Evgeniy Sereshchenko, Sergey Minaev, Kaoru Maruta, Hisashi Nakamura

    Ninth International Conference on Flow Dynamics 2012年9月19日

  441. Experimental and numerical investigation on ignition and combustion characteristics of CH4/O2/CO2 mixture using a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    Xing Li, Li Jia, Takakazu Onishi, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    Ninth International Conference on Flow Dynamics 2012年9月19日

  442. Effects of Thermal and Mass Diffusions on Combustion Characteristics of Methane/Air Premixed Flame with Equivalence Ratio using Micro-Flow Reactor with Controlled Temperature Profile 国際会議

    Takuro Nishida, Takuhiro Matsumoto, Toshihisa Ueda, Takeshi Yokomori, Kaoru Maruta

    Ninth International Conference on Flow Dynamics 2012年9月19日

  443. Visualization, ”Real Time” Algorithms and Parallel Computations of Reacting Flows 国際会議

    Boris Mazurok, Dmitrii Mazurok, Boris Dolgovesov, Roman Fursenko, Sergey Minaev, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    Ninth International Conference on Flow Dynamics 2012年9月19日

  444. Numerical Study of Shock Wave Entering and Propagation in Microchannel 国際会議

    Georgy Shoev, Yevgeniy Bondar, Kaoru Maruta, Mikhail Ivanov

    Ninth International Conference on Flow Dynamics 2012年9月19日

  445. Dynamic Behavior of Flame Front Instability in Two-Dimensional Radial Microchannels 国際会議

    Satoshi Onodera, Yuta Shinoda, Shinya Fujita, Hiroshi Gotoda, Sergey Minaev, Kaoru Maruta

    Ninth International Conference on Flow Dynamics 2012年9月19日

  446. Investigations of Sporadic Regimes of Gas Combustion 国際会議

    Sergey Minaev, Evgeniy Sereshchenko, Dmitrii Mazurok, Roman Fursenko, Hisashi Nakamura, Koichi Takase, Xing Li, Takuya Tezuka, Kaoru Maruta

    Ninth International Conference on Flow Dynamics 2012年9月19日

  447. Study of Effects of Thermal and Mass Diffusions on Ignition and Propagation of Methane/Air Premixed Flame by Micro-Flow Reactor Model with Controlled Temperature Profile 国際会議

    Takuro Nishida, Takuhiro Matsumoto, Toshihisa Ueda, Takeshi Yokomori, Kaoru Maruta

    The 34th International Symposium on Combustion 2012年7月29日

  448. Effect of Surface Reactions on Gas Phase Reactions of H2/O2/N2 Mixture in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    Yuta Kizaki, Kenichirou Saruwatari, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    The 34th International Symposium on Combustion 2012年7月29日

  449. Study on Ignition Characteristics of Lower Alkane Fuels Using a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    Taiki Kamada, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    The 34th International Symposium on Combustion 2012年7月29日

  450. Ignition and combustion characteristics of CH4/O2/CO2 mixture in micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    Xing Li, Li Jia, Takakazu Onishi, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    The 34th International Symposium on Combustion 2012年7月29日

  451. Characteristics of n-heptane and toluene weak flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    Mikito Hori, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    The 34th International Symposium on Combustion 2012年7月29日

  452. Extinction Characteristics of CH4/O2/Xe Counterflow Flames at Low Stretch Rates and Their Transitions to Ball-like Flames 国際会議

    Koichi Takase, Xing Li, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Masato Katsuta, Masao Kikuchi, Tsukuba Space Center, Japan Aerospace Exploration Agency, Japa, Kaoru Maruta

    The 34th International Symposium on Combustion 2012年7月29日

  453. Study on pressure dependences of ethanol oxidation by separated weak flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    Hisashi Nakamura, Akira Yamamoto, Mikito Hori, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    The 34th International Symposium on Combustion 2012年7月29日

  454. Flame dynamics in a heated meso-scale radial channel 国際会議

    Aiwu Fan, Jianlong Wan, Kaoru Maruta, Hisashi Nakamura, Hong Yao, Wei Liu

    The 34th International Symposium on Combustion 2012年7月29日

  455. Study on cetane number dependence of diesel surrogates/air weak flames in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    Satoshi Suzuki, Mikito Hori, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    The 34th International Symposium on Combustion 2012年7月29日

  456. Cellular and sporadic flame regimes of low-Lewis-number stretched remixed flames 国際会議

    Roman Fursenko, Sergey Minaev, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Koichi Takase, Xing Li, Masato Katsuta, Masao Kikuchi, Kaoru Maruta

    The 34th International Symposium on Combustion 2012年7月29日

  457. Micro reactor with prescribed temperature profile 国際会議

    The First International Workshop on Flame Chemistry 2012年7月28日

  458. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いた低級アルカン燃料のWeak flameの高分解能観察

    鎌田大輝, 中村寿, 手塚卓也, 長谷川進, 丸田薫

    日本伝熱学会創立50周年記念 第49回日本伝熱シンポジウム 2012年5月31日

  459. 微小重力場における低伸長率 CH4/O2/Xe 対向流予混合場中の球状火炎

    高瀬 光一, Xing Li, 中村 寿, 手塚 卓也, 長谷川 進, 勝田 真登, 菊池 政雄, 丸田 薫

    日本伝熱学会創立50周年記念 第49回日本伝熱シンポジウム 2012年5月30日

  460. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いたディーゼルサロゲート燃料のセタン価と燃焼特性

    鈴木 聡史, 堀 幹人, 手塚 卓也, 長谷川 進, 中村 寿, 丸田 薫

    日本伝熱学会創立50周年記念 第49回日本伝熱シンポジウム 2012年5月30日

  461. 温度分布制御マイクロフローリアクタ型モデルを利用した予混合火炎の着火・燃焼時における熱・物質拡散効果についての検討

    西田 拓郎, 松本 卓大, 植田 利久, 横森 剛, 丸田 薫

    日本伝熱学会創立50周年記念 第49回日本伝熱シンポジウム 2012年5月30日

  462. On microgravity combustion experiment at the International Space Station for constructing unified combustion limit theory 国際会議

    Combustion laboratory at Pukyong National University 2012年5月24日

  463. Study on Low-speed Counterflow Flames under Microgravity for Unified Combustion Limit Theory 国際会議

    2012 Bilateral Workshop on Green Technology and Life Science between Chang Gung University and Tohoku University 2012年5月14日

  464. Near-Limit Behaviors of CH4/O2/Xe and CH4/O2/Kr Radiative Counterflow Premixed Flames under Microgravity 国際会議

    Koichi Takase, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Xing Li, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    The eighth KSME-JSME Thermal and Fluids Engineering Conference TFEC8 2012年3月18日

  465. 温度分布制御型マイクロフローリアクタによるメタンの燃焼特性に及ぼす 表面反応の影響

    木崎裕太, 猿渡堅一朗, 手塚卓也, 丸田薫

    日本機械学会東北支部 第47期総会・講演会 2012年3月13日

  466. 温度分布制御型マイクロフローリアクタによる各種燃料の着火・燃焼特性の特定

    ホンダ4輪R&Dセンター&東北大学・流体科学研究所 第三回技術交流会 2011年12月9日

  467. 温度分布制御型マイクロフローリアクタにおけるWeak flameの特性に及ぼすトルエン添加の効果

    第48回燃焼シンポジウム 2011年12月7日

  468. 温度分布制御型マイクロフローリアクタによる水素の燃焼特性および表面反応の影響

    第48回燃焼シンポジウム 2011年12月7日

  469. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いたディーゼル基準燃料のセタン価と燃焼特性

    第48回燃焼シンポジウム 2011年12月6日

  470. Experimental Study on Small-Stretch-Rates Low-Lewis-Number C ounterflow Premixed Flame Extinction under Microgravity

    第48回燃焼シンポジウム 2011年12月5日

  471. 微小重力場における低ルイス数極低速対向流予混合火炎のふく射消炎限界近傍における挙動

    第48回燃焼シンポジウム 2011年12月5日

  472. Flame Chromatography in a Micro Channel with a Temperature Gradient 国際会議

    The 11th International Workshop on Micro and Nanotechnology for Power Generation and Energy Conversion PowerMEMS2011 2011年11月18日

  473. Cetane number and week flames of diesel PRF in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    Eighth International Conference on Flow Dynamics 2011年11月10日

  474. Computational Study on Near-Limit Behavior of Low-Lewis-Number Radiative Counterflow Flame under Microgravity 国際会議

    Eighth International Conference on Flow Dynamics 2011年11月10日

  475. Experimental Study on CH4-O2-CO2 Counterflow Premixed Flame Extinction in Low-Stretch-Rates under Microgravity and Transition from Counterflow Flame to Ball-like Flame 国際会議

    Eighth International Conference on Flow Dynamics 2011年11月10日

  476. Gas Phase and Surface Reactions of H2/O2/N2 Mixture in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    Eighth International Conference on Flow Dynamics 2011年11月10日

  477. GPU-based Parallel Computations of Low Lewis Number Stretched Premixed Flames 国際会議

    The eleventh international symposium on advanced fluid information and transdisciplinary fluid integration 2011年11月10日

  478. Numerical Studies of the Reacting Rarefied Flows in Tubes 国際会議

    The eleventh international symposium on advanced fluid information and transdisciplinary fluid integration 2011年11月10日

  479. Real Time Modeling of Flame Front Evolution by Kinematical Model 国際会議

    The eleventh international symposium on advanced fluid information and transdisciplinary fluid integration 2011年11月10日

  480. Study on ignition characteristics of PRF/air mixtures at 1-5 atm in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    Eighth International Conference on Flow Dynamics 2011年11月10日

  481. Study on weak flame behavior of lower alkane fuels in micro flow reactor with controlled temperature profile 国際会議

    Eighth International Conference on Flow Dynamics 2011年11月10日

  482. Oscillating and Rotating Flame Patterns in Microchannels 国際会議

    The eleventh international symposium on advanced fluid information and transdisciplinary fluid integration 2011年11月9日

  483. 微小重力場におけるふく射の影響を受ける極低伸長率対向流予混合火炎及びFlame ballとの相関

    日本機械学会 熱工学コンファレンス2011 2011年10月30日

  484. 温度分布制御型マイクロフローリアクタによる水素の燃焼特性に関する研究

    日本機械学会 熱工学コンファレンス2011 2011年10月29日

  485. 温度分布制御型マイクロフローリアクタによる各種燃料の着火燃焼特性の評価 原理とデータ

    (株)日立製作所 日立研究所 講演会 2011年10月28日

  486. Microcombustion: multiple weak flames in a meso-scale channel with a prescribed temperature profile 国際会議

    IWHT11 2011 International Workshop on Heat Transfer Advances for Energy Conservation and Pollution Control 2011年10月18日

  487. 温度分布制御マイクロフローリアクタによる化学反応機構の高度化および工業炉における高温酸素燃焼 国際会議

    Department of Mechanical Engineering National Central University 2011年9月25日

  488. Dynamic behavior of the ”ball of flame” in the expanding channel 国際会議

    FAPMCP(Fundamental and Applied Problems in Mechanics and Control Processes) 2011年9月12日

  489. Modeling of unsteady combustion waves in gas mixtures of small systems 国際会議

    FAPMCP(Fundamental and Applied Problems in Mechanics and Control Processes) 2011年9月

  490. 温度分布制御型マイクロフローリアクタによる低級アルカン燃料の着火特性に関する研究

    日本機械学会東北支部 第47期秋季講演会 2011年9月

  491. Radiative Extinction Characteristics of Low-Lewis-Number Counterflow Premixed Flame in Microgravity and Its Correlation with Flame Ball 国際会議

    2011 ICDERS The International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems 2011年7月27日

  492. Weak flame responses to octane number and pressure in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    2011 ICDERS The International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems 2011年7月25日

  493. Flame Chromatography: Toward Fuel Indexing Based on Multiple Weak Flames in a Meso-Scale Channel With a Prescribed Temperature Profile 国際会議

    The Ninth International Conference on Nanochannels, Microchannels, and Minichannels 2011年6月21日

  494. 微小重力場における低ルイス数対向流予混合火炎とFlame ballの関係

    日本伝熱学会創立50周年記念第48回日本伝熱シンポジウム 2011年6月2日

  495. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いたディーゼル基準燃料の化学反応機構の評価

    日本伝熱学会創立50周年記念第48回日本伝熱シンポジウム 2011年6月1日

  496. 温度分布制御型マイクロフローリアクタにおけるPRF/空気weak flameの圧力およびオクタン価依存性

    自動車技術会2011年春季大会学術講演会 2011年5月20日

  497. Multi-stage reactions of PRF / air mixture in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    EIGHTH ASIA-PACIFIC CONFERENCE ON COMBUSTION 2010年12月13日

  498. Zero-dimensional approach for repetitive ignition and stabilized multi-stage oxidation in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    EIGHTH ASIA-PACIFIC CONFERENCE ON COMBUSTION 2010年12月13日

  499. Theoretical Analysis of Flame Propagation in Meso-scale Tubes 国際会議

    EIGHTH ASIA-PACIFIC CONFERENCE ON COMBUSTION 2010年12月11日

  500. 温度分布制御型マイクロフローリアクタによるすす前駆体の生成過程に関する研究

    第48回燃焼シンポジウム 2010年12月3日

  501. オクタン価変化に対する温度分布制御型マイクロフローリアクタ内Weak flameの応答

    第48回燃焼シンポジウム 2010年12月2日

  502. 温度分布制御型マイクロフローリアクタにおけるn-ヘプタン三段酸化反応の圧力依存性

    第48回燃焼シンポジウム 2010年12月2日

  503. Flame Propagation Characteristics in Meso-scale Tubes

    第48回燃焼シンポジウム 2010年12月1日

  504. 加熱された微小円管内における火炎分岐と負の燃焼速度

    第48回燃焼シンポジウム 2010年12月1日

  505. 消炎限界近傍におけるCO2 希釈低伸長率対向流非予混合火炎とFlame ball に関する一考察

    第48回燃焼シンポジウム 2010年12月1日

  506. Numerical study of gas detonation by direct simulation Monte Carlo method 国際会議

    15th International Conference on the Methods of Aerophysical Research (ICMAR2010) 2010年11月6日

  507. Pressure Dependence of Three-stage oxidation of n-Heptane in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    Tohoku University Global COE Program: World Center of Education and Research for Trans-disciplinary Flow Dynamics 2010年11月3日

  508. Weak flame response to various octane numbers of PRF/air mixture in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    Tohoku University Global COE Program: World Center of Education and Research for Trans-disciplinary Flow Dynamics 2010年11月3日

  509. A numerical study on near-limit flame ball and low-stretched counterflow flame under the CO2 ambient 国際会議

    Tohoku University Global COE Program: World Center of Education and Research for Trans-disciplinary Flow Dynamics 2010年11月2日

  510. Inertial Effects in Nonlinear Models of Flame Front Evolution 国際会議

    Tohoku University Global COE Program: World Center of Education and Research for Trans-disciplinary Flow Dynamics 2010年11月2日

  511. Numerical Studies of the Reacting Rarefied Flows in Tubes 国際会議

    Tohoku University Global COE Program: World Center of Education and Research for Trans-disciplinary Flow Dynamics 2010年11月2日

  512. Parallel Computations on the Base of GPU for Modeling of Flame Balls Dynamics 国際会議

    Tohoku University Global COE Program: World Center of Education and Research for Trans-disciplinary Flow Dynamics 2010年11月2日

  513. Soot and Soot Precursor Formation Characteristics in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    Tohoku University Global COE Program: World Center of Education and Research for Trans-disciplinary Flow Dynamics 2010年11月2日

  514. Microcombustion for studying multi-stage oxidation of hydrocarbon fuels 国際会議

    15th International Conference on the Methods of Aerophysical Research (ICMAR2010) 2010年11月1日

  515. Simple numerical modeling for repetitive ignition and stabilized multi-stage oxidation in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    Tohoku University Global COE Program: World Center of Education and Research for Trans-disciplinary Flow Dynamics 2010年11月1日

  516. Reacting flow in micro channels -Microcombustion- 国際会議

    Siberian workshop by Tohoku University and SB-RAS 2010年9月8日

  517. Stabilized three-stage oxidation of gaseous n-heptane/air mixture in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    The 33rd International Symposium on Combustion 2010年8月5日

  518. Micro and mesoscale combustion 国際会議

    The 33rd International Symposium on Combustion 2010年8月3日

  519. Characteristic regimes of premixed gas combustion in high-porosity micro-fibrous porous media 国際会議

    The 33rd International Symposium on Combustion 2010年8月

  520. Correlations between low-stretched counterflow flame and flame ball under the CO2 ambient 国際会議

    The 33rd International Symposium on Combustion 2010年8月

  521. Flame burning regimes and acoustic sound emissions from DME-air premixed flames propagating ina meso-scale tube. 国際会議

    The 33rd International Symposium on Combustion 2010年8月

  522. RON prediction of PRF using a micro flow reactor with a controlled temperature profile: Experiments and zero-dimensional computational model 国際会議

    The 33rd International Symposium on Combustion 2010年8月

  523. Soot formation process in a micro flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    The 33rd International Symposium on Combustion 2010年8月

  524. Study on ignition and combustion characteristics of gaseous PRF/air mixtures in a flow reactor with a controlled temperature profile 国際会議

    The 33rd International Symposium on Combustion 2010年8月

  525. Numerical estimation of heat diffusion characteristics of magnetite nanoparticles under intravital conditions 国際会議

    Hisashi Nakamura, Makoto Suto, Ryo Kasuya, Kaoru Maruta, Jeyadevan Balachandran

    12th International Conference on Magnetic Fluids 2010年8月1日

  526. Soot Formation Characteristics in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    東北大学ソウル大学共同ワークショップ 2010年6月

  527. Three-stage Oxidation of a n-Heptane/Air Mixture in a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile 国際会議

    東北大学ソウル大学共同ワークショップ 2010年6月

  528. 温度分布制御型マイクロフローリアクタにおけるPRF/空気予混合気の着火燃焼特性

    第47回日本伝熱シンポジウム 2010年5月

  529. 超燃焼研究委員会報告

    日本燃焼学会研究討論会 2010年5月

  530. 温度分布制御 型マイクロフローリアクタにおけるDMEの低温酸化反応

    第47回燃焼シンポジウム 2009年12月

  531. 温度分布制御型マイクロフローリアクタにおけるすすの生成に関する研究

    第47回燃焼シンポジウム 2009年12月

  532. 温度分布制御型マイクロフローリアクタによるn-ヘプタンの多段酸化反応

    第47回燃焼シンポジウム 2009年12月

  533. 温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いたPRFの自着火特性

    第47回燃焼シンポジウム 2009年12月

  534. Carbon particle formation in micro flowreactor with controlled temperature profile 国際会議

    Sixth International Conference on Flow Dynamics 2009年11月

  535. Chemistry validation using simplified modeling ofautoignition in micro flowreactor with controlled temperature profile 国際会議

    Sixth International Conference on Flow Dynamics 2009年11月

  536. Flame Dynamics in Radiative Porous Media 国際会議

    Sixth International Conference on Flow Dynamics 2009年11月

  537. Investigations of Reacting Flow in Micro Channels Directed toDevelopment of Eco-Friendly Technologies of Energy Conversion 国際会議

    Sixth International Conference on Flow Dynamics 2009年11月

  538. Numerical Studies of the Reacting Rarefied Flows in Tubes 国際会議

    Sixth International Conference on Flow Dynamics 2009年11月

  539. Study on combustion chemistry using micro flowreactor with controlled temperature profile 国際会議

    Sixth International Conference on Flow Dynamics 2009年11月

  540. Study on multi-stage oxidation of hydrocarbon-air mixture in micro flowreactor with controlled temperature profile 国際会議

    Sixth International Conference on Flow Dynamics 2009年11月

  541. Visualization of Absorption Process of Carbon Dioxide into Alkanolamine Solutions at Gas-liquid Surface 国際会議

    Sixth International Conference on Flow Dynamics 2009年11月

  542. Microcombustion as a platform for general combustion study 国際会議

    China-Japan Workshop on Combustion in Micro-Power System 2009年10月21日

  543. 温度分布制御型マイクロフローリアクタによるn-ヘプタン/空気混合気の三段反応

    自動車技術会2009年秋季大会 2009年10月

  544. 温度分布制御型マイクロフローリアクタにおけるDMEの多段酸化反応

    日本機械学会2009年度 年次大会 2009年9月

  545. 温度分布制御型マイクロフローリアクタにおける自着火の簡略化モデル

    日本機械学会2009年度 年次大会 2009年9月

  546. Microcombustion and its application to study on multi-stage oxidation of practical fuels 国際会議

    16th IFRF Members’ Conference 2009年6月8日

  547. 温度分布制御型マイクロフローリアクタによるn-ヘプタン/空気混合気の燃焼

    第46回日本伝熱シンポジウム 2009年6月

  548. Dimension Reduction Model for Auto-ignition in Micro Flowreactor with Controlled Temperature Profile 国際会議

    Seventh Asia-Pacific Conference on Combustion, ASPACC 09 2009年5月

  549. Formation of Multiple Flame Fronts in Heated Micro Channel 国際会議

    Seventh Asia-Pacific Conference on Combustion, ASPACC 09 2009年5月

  550. Propagation of Premixed DME/air Flames in Low Speed Mixture Flows in Mesoscale Tubes 国際会議

    Seventh Asia-Pacific Conference on Combustion, ASPACC 09 2009年5月

  551. Two Stage Reactions of Dimethyl Ether-Air Mixture in Micro Flowreactor with Controlled Temperature Profile 国際会議

    Seventh Asia-Pacific Conference on Combustion, ASPACC 09 2009年5月

  552. 高エクセルギー効率燃焼を目指して-超燃焼・マイクロ燃焼から新概念燃焼技術へ-

    電力中央研究所講演 2009年2月20日

  553. Experimental investigation on flame pattern formations of DME-air mixture in a heated radial microchannel

    Aiwu Fan, Hisashi Nakamura, Wei Liu, Huazhong, Univ. Sci. & Tech, China, Kaoru Maruta

    第46回燃焼シンポジウム 2008年12月

  554. Instabilities of premixed DME/air flames propagating in low speed mixture flows in a tube

    YANG, Haolin, Nakamura, Hisashi, Maruta, Kaoru

    第46回燃焼シンポジウム 2008年12月

  555. 温度制御型マイクロフローリアクタにおける定常week flameと自着火現象の関係

    中村 寿, 押部 洋, 坪井 陽介, 丸田 薫

    第46回燃焼シンポジウム 2008年12月

  556. 温度制御型マイクロフローリアクタによるDME-空気予混合気の二段 酸化反応

    押部 洋, 坪井 陽介, 中村 寿, 長谷川 進, 丸田 薫

    第46回燃焼シンポジウム 2008年12月

  557. Study on low temperature oxidation and ignition using temperature profile controlled micro flowreactor 国際会議

    Hiroshi Oshibe, Yosuke Tsuboi, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    The eighth AFI symposium combined with the fifth TFI symposium, AFI/TFI-2008 2008年12月

  558. Combustion Characteristics of Stretched Premixed Methane-Air Flame in Front of an Inert Hot Wall 国際会議

    H. Nakamura, A. W. Fan, H. Minamizono, K. Maruta, H. Kobayashi, T. Niioka

    Fifth International Conference on Flow Dynamics 2008年11月

  559. Study on Ignition and Combustion Characteristics of DME-air Mixture in a Heated Channel 国際会議

    Hiroshi Oshibe, Yosuke Tsuboi, Hisashi Nakamura, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    Fifth International Conference on Flow Dynamics 2008年11月

  560. Bifurcations and Stabilities of Stretched Premixed Methane-Air Flames in Front of an Inert Hot Wall 国際会議

    Hisashi Nakamura, Aiwu Fan, Hideaki Minamizono, Kaoru Maruta, Hideaki Kobayashi, Takashi Niioka

    Seventh JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference 2008年10月

  561. Study on Ignition and Combustion Characteristics of Alternative Fuels Using Micro Flowreactor 国際会議

    Hiroshi Oshibe, Yosuke Tsuboi, Hisashi Nakamura, Susumu Hasegawa, Kaoru Maruta

    Seventh JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference 2008年10月

  562. Characteristics of stretched premixed flames stabilized by a hot wall in HiCOT applications 国際会議

    Hisashi Nakamura, Aiwu Fan, Hideaki Minamizono, Kaoru Maruta, Hideaki Kobayashi, Takashi Niioka

    IFS, Tohoku University -Tsinghua University Joint Workshop 2008年10月

  563. ”超燃焼”エクセルギー効率と速度論

    丸田 薫

    日本燃焼学会夏の学校2008 2008年9月

  564. Lower limit of weak flame in a heated channel 国際会議

    Yosuke Tsuboi, Takeshi Yokomori, Kaoru Maruta

    32nd International Symposium on Combustion 2008年8月

  565. Bifurcations of stretched premixed flame stabilized by a hot wall 国際会議

    Hisashi Nakamura, Hideaki Minamizono, Kaoru Maruta, Hideaki Kobayashi, Takashi Niioka

    32nd International Symposium on Combustion 2008年8月

  566. Experimental and numerical investigations of flame pattern formations in a radial microchannel 国際会議

    Aiwu Fan, Sergey Minaev, Evgeniy Sereshchenko, Roman Fursenko, Sudarshan Kumar, Wei Liu, Kaoru Maruta

    32nd International Symposium on Combustion 2008年8月

  567. Filtration gas combustion in high porosity fibrous porous media 国際会議

    Haolin Yang, Sergey Minaev, Evgeniy Geynce, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    32nd International Symposium on Combustion 2008年8月

  568. Ignition and combustion characteristics of DME-air premixture in micro flowreactor 国際会議

    H. Oshibe, Y. Tsuboi, H. Nakamura, S. Hasegawa, K. Maruta

    32nd International Symposium on Combustion 2008年8月

  569. Effect of wall temperature gradient on the stability of cylindrical flames 国際会議

    S. Kumar, A. Fan, S. Minaev, K. Maruta

    32nd International Symposium on Combustion 2008年8月

  570. Visualization of Transient Concentration Field in Process of Carbon Dioxide Absorption at Gas-liquid Surface 国際会議

    Atsuki Komiya, Kaoru Maruta, Yoshikatsu Nakano, Toshiyuki Hashida

    ISFV13 - 13th International Symposium on Flow Visualization FLUVISU12 - 12th French Congress on Visualization in Fluid Mechanics 2008年7月

  571. Dynamics and limit mechanism of combustion in a heated meso-scale channel 国際会議

    Kaoru Maruta

    14th International Conference on the Methods of Aerophysical Research 2008年6月30日

  572. Ignition characteristics of gas mixtures in micro channels with a wall temperature gradient 国際会議

    Sergey Minaev, Kaoru Maruta, Aiwu Fan, Evgeniy Sereshchenko, Roman Fursenko

    14th International Conference on the Methods of Aerophysical Research 2008年6月30日

  573. Premixed gas combustion waves in fibrous porous media 国際会議

    Sergey Minaev, Kaoru Maruta, Yang Haolin, Evgeniy Geynce

    14th International Conference on the Methods of Aerophysical Research 2008年6月

  574. 高温壁面近傍のCH<SUB>4</SUB>/air予混合火炎の分岐に関する研究

    中村 寿, 範 愛武, 南園 英明, 丸田 薫, 小林 秀昭, 新岡 嵩

    第45回日本伝熱シンポジウム 2008年5月21日

  575. Split waves in filtration gas combustion in fibrous porous media

    Haolin Yang, Hisashi Nakamura, Kaoru Maruta

    第45回日本伝熱シンポジウム 2008年5月

  576. Rotating pelton-like flame waves in a heated radial microchannel

    Aiwu Fan, Sergey Minaev, Hisashi Nakamura, Wei Liu, Kaoru Maruta

    第45回日本伝熱シンポジウム 2008年5月

  577. 温度制御されたマイクロフローリアクター内におけるDMEの着火・燃焼特性

    押部 洋, 坪井 陽介, 中村 寿, 丸田 薫

    第45回日本伝熱シンポジウム 2008年5月

  578. 静電探針による火炎のイオン電流計測, 高温空気燃焼への適用

    丸田 薫

    日本機械学会第3回大気圧プラズマ流による人間環境保全技術に関する特別講演会 2008年3月14日

  579. マイクロ燃焼

    丸田 薫

    日本機械学会マイクロナノ専門工学会議第一回マイクロエネルギー研究会会合 2008年3月6日

  580. Pattern Transitions from Traveling Flames to Rotating Pelton-Like Flames in a Radial Microchannel 国際会議

    Aiwu Fan, Sergey Minaev, Sudarshan Kumar, Wei Liu, Kaoru Maruta

    Seventh International Symposium on Advanced Fluid Informationand Fourth International Symposium on Transdisciplinary Fluid Integration 2007年12月14日

  581. Experimental and Numerical Study on Weak Flame in Heated Meso-Scale Channel 国際会議

    Yosuke Tsuboi, Takeshi Yokomori, Kaoru Maruta

    Seventh International Symposium on Advanced Fluid Information and Fourth International Symposium on Transdisciplinary Fluid Integration 2007年12月14日

  582. 温度制御された微小流路内における最低火炎温度と着火および消炎に関する研究

    坪井陽介, 横森 剛, 丸田 薫

    第45回燃焼シンポジウム 2007年12月5日

  583. Pattern transition from a circular flame to a spiral flame in a radial microchannel

    A.W. Fan, Y. Tsuboi, K. Maruta, W. Liu

    第45回燃焼シンポジウム 2007年12月5日

  584. Experimental study on gas filtration combustion instabilities in fibrous porous media

    H. L. Yang, S. G. Kim, K. Maruta

    第45回燃焼シンポジウム 2007年12月5日

  585. Study on Ignition and Weak Flame in Heated Meso-scale Channel 国際会議

    Yosuke Tsuboi, Takeshi Yokomori

    ASME International Mechanical Engineering Congress & Exposition 2007年11月11日

  586. On Combustion Studies for Higher Exergy Efficiencies 国際会議

    35th KOSCO (The Korean Society of Combustion) Symposium 2007年10月25日

  587. On dynamics and pattern formations of flames in 1-D and 2-D meso-scale channels with temperature gradients 国際会議

    Kaoru Maruta

    Seoul National University seminar 2007年10月25日

  588. On the transition from a circular flame to a traveling flame in a radial microchannel 国際会議

    Aiwu Fan, Sergey Minaev, Sudarshan Kumar, Wei Liu

    4th International Conference on Flow Dynamics (ICFD) 2007年9月26日

  589. Experimental Study on Gas Filtration Combustion Inclination Instability in Fibrous Porous Media 国際会議

    Hao Lin Yang, Seung Gon Kim

    4th International Conference on Flow Dynamics (ICFD) 2007年9月26日

  590. Computational Study of the Effect of Solid Radiation on Flame Behavior in Porous Media 国際会議

    Seung Gon Kim, T. Yokomori, H. Yang

    4th International Conference on Flow Dynamics (ICFD) 2007年9月26日

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    short presentation and poster

  591. Ignition and Quenching Characteristics of Premixed Flames in Heated Meso-scale Channel 国際会議

    Y. Tsuboi, T. Yokomori, H. Yang

    4th International Conference on Flow Dynamics (ICFD) 2007年9月26日

    詳細を見る 詳細を閉じる

    short presentation and poster

  592. Numerical Analysis of Heat Transfer for an Externally Heated Radial Microchannel 国際会議

    S. Kumar, A. Fan, S. Minaev

    4th International Conference on Flow Dynamics (ICFD) 2007年9月26日

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    short presentation and poster

  593. 超燃焼 -熱物質再生と緩慢燃焼-

    日本機械学会2007年度年次大会 2007年9月9日

  594. Extinction characteristics of premixed flame in heated microchannel 国際会議

    Yosuke TSUBOI, Takeshi YOKOMORI, Susumu HASEGAWA, Kaoru MARUTA

    International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems 2007年7月22日

  595. Effect of thermal conductivities of materials on performance of Swiss-roll combustor 国際会議

    Satoshi AIZUMI, Takeshi YOKOMORI, Yosuke TSUBOI, Souichiro KATO, Kaoru MARUTA

    International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems 2007年7月22日

  596. 拡散係数測定による溶液中へのCO2吸収メカニズムに関する研究

    鈴木孝啓, 小宮敦樹, 丸田 薫, 仲野是克, 橋田俊之

    第44回日本伝熱シンポジウム 2007年5月22日

  597. Experimental investigation on flame pattern regime in a radial microchannel with temperature gradient

    Fan Aiwu, T. Yokomori, S. Hasegawa, Minaev Sergey, Liu Wei, K. Maruta

    第44回日本伝熱シンポジウム 2007年5月22日

  598. 加熱された微小流路内における着火と安定燃焼限界に関する研究

    坪井陽介, 横森 剛, 丸田 薫

    第44回日本伝熱シンポジウム 2007年5月22日

  599. Modeling of Traveling Structures in Radial Microchannels with a Wall Temperature Gradient 国際会議

    S. Minaev, R. Fursenko, N. Bakirova, S. Kumar, K. Maruta

    6th Asia-Pacific Conference on Combustion 2007年5月20日

  600. マイクロスケールシステムにおける燃焼のダイナミクス 国際会議

    日仏ジョイントフォーラム 2007年2月8日

  601. 超燃焼 -省エネのための熱・物質再循環のすすめ-

    丸田 薫

    ENEX2007・省エネルギー技術コンファレンス 2007年1月31日

  602. Combustion Instability in Low Density Porous Media 国際会議

    S. G, Kim. T, Yokomori, S. Maruyama

    The 1st Japan Korea Student Workshop 2006年11月13日

  603. Examination of Electrostatic Probe Coupled with Reference Electrode on the Detection of the Flame 国際会議

    Takeshi Yokomori, Shigenao Maruyama

    3rd International Conference on Flow Dynamics (ICFD) 2006年11月7日

  604. Experimental and Numerical Study on Combustion Characteristics of Heat, Recirculating Micro Combustor 国際会議

    Satoshi Aizumi, Takeshi Yokomori, Susumu Hasegawa, Souichiro Kato, Shigenao Maruyama

    3rd International Conference on Flow Dynamics (ICFD) 2006年11月7日

  605. Quenching Characteristics of Premixed Flames in Heated Microchannel 国際会議

    Y. Tsuboi, S. Hasegawa, S. Maruyama

    3rd International Conference on Flow Dynamics (ICFD) 2006年11月7日

  606. Combustion Instability in Low Density Porous Media 国際会議

    Seung Gon Kim, Takeshi Yokomori, Shigenao Maruyama

    3rd International Conference on Flow Dynamics (ICFD) 2006年11月7日

  607. Development of Electrostatic Double Probe Measurement as Flame Detectors 国際会議

    Takeshi Yokomori, Shigenao Maruyama

    6th International Symposium on Advanced Fluid Information (AFI-2006) 2006年10月26日

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    発表は口頭及びポスター。

  608. Effects of Scale and Design Parameter on the Performance of Swiss-Roll Combustors as Heat Sources 国際会議

    Satoshi Aizumi, Takeshi Yokomori, Nam Il Kim, Takeshi Yokomori, Soichiro Kato, Toshiro Fujimori

    31st Symposium (International) on Combustion 2006年8月6日

  609. Model Experiments of Microcombustion at Low Pressure 国際会議

    Y. Tsuboi

    31st Symposium (International) on Combustion 2006年8月6日

  610. Investigation of the Solid-to-Solid Radiation Effect on the Flame Behavior in a Heated Porous Sand Bed 国際会議

    S. G. Kim, A. Sakurai, T. Yokomori, S. Maruyama

    31st Symposium (International) on Combustion 2006年8月6日

  611. Investigation of the Solid-to-Solid Radiation Effect on the Flame Behavior in a Heated Porous Sand Bed 国際会議

    S. G. Kim, A. Sakurai, T. Yokomori, S. Maruyama, K. Maruta

    Work-In-Progress, 31st Symposium (International) on Combustion 2006年8月

  612. Model Experiments of Microcombustion at Low Pressure 国際会議

    Y. Tsuboi, K. Maruta

    Work-In-Progress, 31st Symposium (International) on Combustion 2006年8月

  613. Effects of Scale and Design Parameter on the Performance of Swiss-Roll Combustors as Heat Sources 国際会議

    Satoshi Aizumi, Takeshi Yokomori, Nam Il Kim, Takeshi Yokomori, Soichiro Kato, Toshiro Fujimori, Kaoru Maruta

    Work-In-Progress, 31st Symposium (International) on Combustion 2006年8月

  614. マイクロコンバスタの燃焼特性に及ぼす燃焼器材質の影響

    相墨 智, Kim Nam Il, 横森 剛, 円山 重直, 加藤 荘一郎, 横森 俊郎

    第 43 回伝熱シンポジウム 2006年5月

  615. . Effect of solid radiation on the flame behavior in the packed sand bed

    S. G. Kim, A. Sakurai, T. Yokomori, S. Maruyama

    第 43 回伝熱シンポジウム 2006年5月

  616. 火炎帯厚さと同程度の微小径経路における消炎特性

    坪井 陽介, 円山 重直, 丸田 薫

    第6回日本伝熱学会東北支部学生発表会 2006年5月

  617. Development and characteristics of meso and small-scale Swissroll combustors as heat source 国際会議

    Kaoru Maruta

    2005 Taiwan-Japan Joint Conference on SOFC 2005年12月

  618. Combustion characteristics of methane-air mixtures in radial microchannels

    Sudarshan Kumar, Susumu Hasegawa, Achintya Mukhopadhyay, Minaev S S, Kaoru Maruta

    第43回燃焼シンポジウム 2005年12月

  619. 小型スイスロールコンバスタの燃焼限界特性に関する研究

    相墨 智, Nam Il Kim, 加藤 壮一郎, 長谷川 進, 横森 剛, 圓山 重直, 藤森 俊郎, 丸田 薫

    第43回燃焼シンポジウム 2005年12月

  620. N2をCO2で置き換えた高圧対向流拡散火炎の消炎限界

    阿部 一幾, 長谷川 進, 圓山 重直, 丸田 薫, 佐藤 順一

    第43回燃焼シンポジウム 2005年12月

  621. Unsteady Flame Behavior in Packed bed

    Seung Gon Kim, 横森 剛, Sudarshan Kumar, A. Mukhopadhyay, Nam Il Kim, 圓山 重直, 丸田 薫

    第43回燃焼シンポジウム 2005年12月

  622. Fundamental and applicational studies on micro combustion 国際会議

    Kaoru Maruta, Sudarshan Kumar, Satoshi Aizumi, Nam Il Kim, Takeshi Yokomori, Sergey Minaev

    IFS-JAXA Joint Symposium on Advanced Fluid Information (AFI-2005) 2005年12月

  623. Development of Small-scale Swiss-roll Combustor and its Scale Effect 国際会議

    N. I. Kim, K. Maruta, S. Aizumi, T. Yokomori, S. Hasegawa, S. Kato, T. Fujimori

    The Fifth International Workshop on Micro and Nanotechnology for Power Generation and Energy 2005年11月

  624. Extinction of Counterflow Diffusion O2/CO2/CH4 Flame at Elevated Pressures 国際会議

    Kazuki Abe, K. Maruta, S. Hasegawa, S. Maruyama, J. Sato

    Second International Conference on Flow Dynamics 2005年11月

  625. Pattern Formation of Flames in Radial Microchannels 国際会議

    Sudarshan Kumar, Kaoru Maruta, S. S. Minaev

    Second International Conference on Flow Dynamics 2005年11月

  626. Unsteady Behavior and Flame Response in Porous Media Burner 国際会議

    S. G. Kim, S. Kumar, T. Yokomori, N. I. Kim, S. Maruyama, K. Maruta

    Second International Conference on Flow Dynamics 2005年11月

  627. Development and Scale Effects of Small-Size Swiss-roll Combustors as Heat Sources 国際会議

    Nam Il Kim, Souichiro Kato, Takuya Kataoka, Takeshi Yokomori, Shigenao Maruyama, Toshiro Fujimori, Kaoru Maruta

    5th Asia-Pacific Conference on Combustion 2005年7月

  628. Ignition Characteristics and CO Emission of Packed Bed Combustion of Methane/air Mixture 国際会議

    T. Yokomori, S. G. Kim, N. I. Kim, T. Kataoka, S. Maruyama, K. Maruta

    5th Asia-Pacific Conference on Combustion 2005年7月

  629. Stability Limits of Swiss-roll Micro Combustors

    Nam Il KIM, Souichiro KATO, Takeshi YOKOMORI, Takuya KATAOKA, Shigenao, MARUYAMA, Toshiro FUJIMORI, Kaoru MARUTA

    第42回日本伝熱シンポジウム 2005年6月

  630. Flame Behaviors in Packed Bed

    S. G. Kim, T. Yokomori, N. I. Kim, S. Maruyama, K. Maruta

    第42回日本伝熱シンポジウム 2005年6月

  631. マイクロ燃焼への取り組み

    日本伝熱学会東北支部春季講演会 2005年5月10日

  632. Development and Scale Effects of Small Swiss-Roll Combustors 国際会議

    Nam Il Kim, Souichiro Kato, Takuya Kataoka, Takeshi Yokomori, Shigenao Maruyama, Toshiro Fujimori, Kaoru Maruta

    6th World Conference on Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics, and Thermodynamics 2005年4月

  633. 加熱されたマイクロチャネル内を流れる予混合気の着火に関する研究

    片岡 卓也, KIM, Nam Il, 横森 剛, 圓山 重直, 丸田 薫

    第42回燃焼シンポジウム 2004年12月

  634. Scale-Effects on Characteristics of Swiss-roll Combustors

    KIM, Nam Il, 加藤 壮一郎, 片岡 卓也, 横森 剛, 圓山 重直, 藤森俊郎, 丸田 薫

    第42回燃焼シンポジウム 2004年12月

  635. 高温空気燃焼炉におけるイオン電流測定

    横森 剛, 持田 晋, 荒明 但宏, 丸田 薫

    第42回燃焼シンポジウム 2004年12月

  636. 充填層内での予混合ガス燃焼に関するモデル実験(CO排出に関する考察)

    横森 剛, 金 承坤, 金 南壹, 片岡 卓也, 円山 重直, 丸田 薫

    日本機械学会熱工学コンファレンス2004 2004年11月

  637. 二酸化炭素燃焼法を用いた二酸化炭素回収型高効率発電プラントのシステム検討

    円山 重直, 阿部 一幾, 丸田 薫, 小宮 敦樹

    日本機械学会熱工学コンファレンス2004 2004年11月

  638. Flammable Limits of a Premixed Flame in a Small Combustor 国際会議

    Nam Il Kim, Souichiro Kato, Takuya Kataoka, Takesi Yokomori, Toshiro Fujimori, Shigenao Maruyama, Kaoru Maruta

    AFI/TFI-2004 2004年11月

  639. Ignition Characteristics of Premixed Gases Flowing in a Heated Narrow Channel 国際会議

    Takuya Kataoka, Nam Il Kim, Takeshi Yokomori, Shigenao Maruyama, Kaoru Maruta

    AFI/TFI-2004 2004年11月

  640. 充填層内気相燃焼における燃焼特性

    横森 剛, 金 承坤, 片岡 卓也, 金 南壹, 円山 重直, 丸田 薫

    日本機械学会東北支部第40期秋期講演会 2004年9月

  641. Characteristics of Combustion in Narrow Channel with Temperature Gradient 国際会議

    K. Maruta, T. Katoka, N.I. Kim, S. Minaev, R. Fursenko

    30th International Symposium on Combustion 2004年7月

  642. FLAME STABILIZATION AND EMISSION OF A SMALL SWISS-ROLL COMBUSTOR 国際会議

    Kim, N.I, Kato, S, Kataoka, T, Yokomori, T, Maruyama, S, Fujimori, T, Maruta, K

    30th International Symposium on Combustion 2004年7月

  643. CHARACTERISTICS OF IGNITION ON THE SAND LAYER COMBUSTION 国際会議

    Yokomori, T, Kim, S.G, Kim, N.I, Kataoka, T, Maruyama, S, Maruta, K

    30th International Symposium on Combustion 2004年7月

  644. FLAMMABLE LIMITS OF STATIONARY FLAMES IN TUBES AT LOW PROESSURE 国際会議

    Kim, N.I, Kataoka, T, Maruyama, S, Maruta, K

    30th International Symposium on Combustion 2004年7月

  645. REQUIRED WALL TEMPERATURE FOR IGNITION OF C3H8/AIR AND CH4/AIR MIXTURE FLOWING IN A HEATED NARROW CHANNEL 国際会議

    Kataoka, T, Kim, N.I, Yokomori, T, Maruyama, S, Maruta, K

    30th International Symposium on Combustion 2004年7月

  646. Emission and Efficiency of small Swiss-roll combustors as a heat source

    Nam Il Kim, souichiro Kato, Toshiro Fujimori, Takuya Kataoka, Takeshi Yokomori, Kaoru Maruta, Shigenao Maruyama

    第41回日本伝熱シンポジウム 2004年5月

  647. 砂層内ガス燃焼における着火特性

    横森 剛, キム ナム イル, 片岡 卓也, 丸田 薫, 円山 重直

    第41回日本伝熱シンポジウム 2004年5月

  648. EFFICIENCY OF THE SMALL-SIZED ENERGY-SUPPLY SYSTEMS WITH THERMO-ELECTRICAL CONVERSION OF THE HEAT FROM GAS COMBUSTION 国際会議

    V. K. Baev, R. V. Fursenko, K. Maruta, S. S. Minaev

    The First International Symposium on Micro & Nano Technology (ISMNT-1) 2004年3月

  649. 加熱されたマイクロチャネル内の予混合火炎の安定性

    丸田 薫, 片岡 卓也, KIM, Nam Il,MINAEV, Sergey,FURSENKO, Roman, 藤森 俊郎

    第41回燃焼シンポジウム 2003年12月

  650. Study on Flame Stability in a Tube at Low-Pressure

    KIM, Nam Il, KATAOKA, Takuya,MARUTA, Kaoru,MARUYAMA, Shigenao

    第41回燃焼シンポジウム 2003年12月

  651. 高温壁面近傍における伸張予混合火炎のBifurcations

    南園 英明, 丸田 薫, 小林 秀昭, 新岡 嵩

    第41回燃焼シンポジウム 2003年12月

  652. 高温マイクロチャネル内の振動燃焼

    丸田 薫, 片岡 卓也, 藤森 俊郎, S. Minaev, R. Fursenko

    日本機械学会熱工学コンファレンス 2003年11月

  653. Characteristics of Microscale Combustion in Heated Channel 国際会議

    K. Maruta, J. K. Park, K. C. Oh, T. Fujimori, S. Minaev

    The Fourth Asia-Pacific Conference on Combustion 2003年11月

  654. Flame Stabilization in Micro Combustor 国際会議

    Nam Il Kim, S. Kato, T. Fujimori, T. Kataoka, K. Maruta, S. Maruyama

    4th Korea-Japan Seminar on Combustion and Heat Transfer 2003年9月

  655. Stability boundary of micro flame in heated channel 国際会議

    K. Maruta, T. Kataoka, N. I. Kim, S. Minaev, R. Fursenko, T. Fujimori, S. Maruyama

    4th Korea-Japan Seminar on Combustion and Heat Transfer 2003年9月

  656. Characteristics of Microscale Combustion in Heated Channel 国際会議

    K. Maruta, J. K. Park, K. C. Oh, T. Fujimori, S. Minaev, R. Fursenko, S. Maruyama

    2003 Japan-Korea Seminar on Heat Transfer in Micro to Mega Scales 2003年9月

  657. マイクロ・コンバッション

    日本燃焼学会夏の学校 2003年8月

  658. Thermodynamic Aspects and Dynamic Behavior of Premixed Flame Fronts in Systems with Heat Regeneration 国際会議

    V. K. Baev, R. V. Fursenko, K. Maruta, S. S. Minaev

    Combustion and Atmospheric Pollution 2003年7月

  659. Flammability Limits, Stability, and Pulsations of the Flame Propagating in a Narrow Channel with Nonuniform Temperature Distribution in the Walls 国際会議

    V. K. Baev, R. V. Fursenko, K. Maruta, S. S. Minaev

    Combustion and Atmospheric Pollution 2003年7月

  660. 混合燃料の対向流拡散火炎の消炎に関する研究

    傳田 知広, 丸田 薫, 小林 秀昭, 新岡 嵩

    第40回燃焼シンポジウム 2002年12月

  661. 予熱されたマイクロチャネル内の予混合燃焼

    丸田 薫, J. K. PARK, K. C. Oh, 藤森 俊郎

    第40回燃焼シンポジウム 2002年12月

  662. Model Experiments on Combustion in Micro-Channel 国際会議

    K. Maruta, J. K. Park, K. C. Oh, T. Fujimori, S. Maruyama

    International Workshop on Power MEMS 2002年11月

  663. Combustion in Heated Microchannel 国際会議

    Kaoru Maruta, Jung Kyu Park, Kwang Chel Oh, Toshiro Fujimori, Shigenao Maruyama

    The Third Korea-Japan Seminar on Combustion and Heat Transfer 2002年8月

  664. Extinction Limits of Catalytic Combustion in Microchannels 国際会議

    K. Maruta, K. Takeda, J. Ahn, K. Borer, L. Sitzki, P. D. Ronney, O. Deutschmann

    First International Seminar on Combustion Theory 2002年7月

  665. MEMS燃焼器に用いるマイクロチャネル内触媒燃焼のモデリング

    丸田薫, 武田紘一, L. Sitzki, K. Borer, P. Ronney, S. Wussow, O. Deutschmann

    第39回燃焼シンポジウム 2001年12月

  666. 微小重力場を用いた噴霧の火炎伝播

    布目佳央, 加藤壮一郎, 丸田薫, 小林秀昭, 新岡嵩

    第39回燃焼シンポジウム 2001年12月

  667. MEMS燃焼器に用いるマイクロチャネル内超過エンタルピ燃焼

    丸田 薫

    日本マイクログラビティ応用学会 2001年11月

  668. Design and Experimental Results of Small-Scale Rotary Engines 国際会議

    K. Fu, A. Knobloch, F. Martinez, D.C. Walther, C. Fernandez-Pello, A.P. Pisano, D. Liepmann, K. Miyaska, K. Maruta

    Proc. 2001 International Mechanical Engineering Congress and Exposition (IMECE) 2001年11月

  669. Current Status of R&D on Micro Combustor 国際会議

    Kaoru Maruta

    Tohoku University/ KAIST Joint Thermal Engineering Workshop 2001年8月

  670. Current Status of R&D on MEMS Power Combustors/Generators 国際会議

    Kaoru Maruta

    International Xiang-Shan Science Meeting 2001年6月

  671. NOx Emission from High-Temperature Air/Methane Counterflow Diffusion Flame 国際会議

    Ryugo Fuse, Hideaki Kobayashi, Yiguang Ju, Kaoru Maruta, Takashi Niioka

    The Third Asia-Pacific Conference on Combustion 2001年6月

  672. Catalytic Combustion in Microchannel for MEMS Power Generation 国際会議

    Kaoru Maruta, Koichi Takeda, Lars Sitzki, Kevin Borer, Paul Ronney, Steffen Wussow, Olaf Deutschmann

    The Third Asia-Pacific Conference on Combustion 2001年6月

  673. 液滴列の微速高温空気流による着火(1.流速の影響)

    渡辺秀人, 丸田 薫, 長谷川進, 小林秀昭, 新岡 嵩

    第38回燃焼シンポジウム 2000年12月

  674. 高温空気/メタン対向流拡散火炎のNOx生成に関する研究(続編)

    布施竜吾, 小林秀昭, 琚 詒光, 丸田 薫, 新岡 嵩

    第38回燃焼シンポジウム 2000年12月

  675. Radiation Induced Instability of Stretched Premixed Flame, 国際会議

    Yiguang Ju, Chung K. Law, Kaoru Maruta, Takashi Niioka

    Twenty-eighth International Symposium on Combustion 2000年8月

  676. Reaction Zone Structure in Flameless Combustion 国際会議

    Kaoru Maruta, Katsutoshi Muso, Koichi Takeda, Takashi Niioka

    Twenty-eighth International Symposium on Combustion 2000年8月

  677. 微小重力場の燃焼実験-小さな宇宙がもたらすもの

    芝浦工業大学公開講座『パワー・効率・環境ー21世紀を担う燃焼技術』 2000年5月

  678. 微小重力場における燃焼限界近傍の火炎の振る舞いについて

    日本熱流体工学会第五回熱流体セミナー 2000年2月29日

  679. 高温空気燃焼における燃焼限界近傍の反応帯構造

    Kim, J. S, Sohn C. H, Maruta, K

    第37回燃焼シンポジウム 1999年12月

  680. 高温空気/メタン対向流拡散火炎のNOx生成に関する研究

    布施竜吾, 小林秀昭, 琚 詒光, 丸田 薫, 新岡 嵩

    第37回燃焼シンポジウム 1999年12月

  681. 高温空気燃焼における燃焼限界とその燃焼特性

    丸田 薫, 武曽勝俊, 新岡 嵩

    日本機械学会東北支部米沢地方講演会 1999年9月

  682. 微小重力下における可燃限界の機構解明

    丸田 薫, 本田 充孝, 琚 詒光, 新岡 嵩

    第15回宇宙利用シンポジウム 1999年6月

  683. Extinction Characteristics of Weakly Stretched Flames, Radiative Extinction, Bifurcation and Instability 国際会議

    K. Maruta, Y. Ju, T. Niioka

    International Seminar on Microgravity Combustion 1999年5月

  684. Experimental and Numerical Study of Flame Ball IR and UV Emissions 国際会議

    M. Abid, M. S. Wu, J. B. Liu, P. D. Ronney, M. Ueki, K. Maruta, H. Kobayashi, T. Niioka, D. M. VanZandt

    International Seminar on Microgravity Combustion 1999年5月

  685. Flame Propagation Characteristics of n-Decane Spray in Microgravity 国際会議

    K. Kikuchi, Y. Otomo, L. Sitzki, K. Maruta, K. Kobayashi, T. Niioka, T. Sakuraya

    The Second Asia-Pacific Conference on Combustion 1999年5月

  686. 高温空気燃焼におけるNOx生成の数値解析

    郭 宏生, 丸田 薫, 新岡 嵩, 佐藤 順一

    第13回日本燃焼学会−JFRC合同研究会 1998年12月

  687. 低速空気流における燃料液滴列の微小重力着火実験

    野原 弘泰, 丸田 薫, 長谷川 進, 小林 秀昭, 新岡 嵩

    第36回燃焼シンポジウム 1998年12月

  688. 高圧乱流予混合火炎におけるLIF計測

    大谷内 康夫, 小林 秀昭, 丸田 薫

    第36回燃焼シンポジウム 1998年12月

  689. 微小重力場における噴霧の火炎伝播速度に関する研究

    菊池 賢治, 大友 良晃, Lars Sitzki, 丸田 薫, 小林 秀昭, 新岡 嵩, 櫻谷 隆

    第36回燃焼シンポジウム 1998年12月

  690. 低伸長対向流予混合火炎の消炎特性に及ぼすルイス数の影響

    本田 充孝, 丸田 薫, 琚 詒光, 新岡 嵩

    第36回燃焼シンポジウム 1998年12月

  691. Lewis Number Effect on Extincton Characteristics of Radiative Counterflow CH4-O2-N2-He Flames 国際会議

    Maruta, K, Ju, Y, Honda, A, Niioka, T

    Drop Tower Days 1998 1998年10月

  692. Flame Propagation Characteristics of n-Decane Spray in Microgravity, 国際会議

    Kikuchi, K, Otomo, Y, Sitzki, L, Maruta, K, Kobayashi, H, Niioka, T, Sakuraya, T

    Drop Tower Days 1998 1998年10月

  693. BIFURCATION AND PULSATION OF RADIATIVE COUNTERFLOW FLAME 国際会議

    Maruta, K, Honda, A, Ju, Y, Niioka, T

    1st Pan-Pacific Basin Workshop and 4th Japan-China Workshop on Microgravity Science 1998年7月

  694. 微小重力場における火炎球の観察

    丸田 薫, 植木 充, 小林 秀昭, 新岡 嵩, M.Abid, M.S.Wu, P.D.Ronney

    日本航空宇宙学会北部支部1998年講演会および再使用ロケット/スペースプレーンシンポジウム 1998年4月

  695. 高圧下の乱流燃焼速度に関する研究

    小林 秀昭, 川端 康晴, 丸田 薫, 新岡 嵩

    日本機械学会東北支部第33期総会・講演会 1998年3月

  696. 対向流火炎の解分岐現象に関する微小重力場実験

    丸田 薫, 本田 充孝, Ju Yiguang, Guo Hongsheng, 新岡 嵩

    日本機械学会東北支部第33期総会・講演会 1998年3月

  697. 高圧乱流予混合火炎における燃料性状の影響

    川端康晴, 小林秀昭, 丸田 薫

    第35回燃焼シンポジウム講演 1997年12月

  698. 高温空気燃焼におけるNOx生成の数値解析

    郭 宏生, 琚 詒光, 丸田 薫, 新岡 嵩, 佐藤順一

    第35回燃焼シンポジウム 1997年12月

  699. 予混合伸長火炎の可燃限界を表す一般曲線図:G-Kカーブ

    琚 詒光, 郭 宏生, 丸田 薫, 新岡 嵩

    第35回燃焼シンポジウム 1997年12月

  700. 対向流予混合の低伸長域における挙動

    丸田 薫, 本田充孝, 琚 詒光, 郭 宏生, 新岡 嵩

    第35回燃焼シンポジウム 1997年12月

  701. 微小重力場における火炎球の挙動

    植木 充, 丸田 薫, 小林秀昭, 新岡 嵩, モハメド・アビット, ミンシン・ウー, ポール・ローニー

    第35回燃焼シンポジウム 1997年12月

  702. 微小重力場における火炎球挙動

    植木 充, 丸田 薫, 小林秀昭, 新岡 嵩, モハメド・アビッド, ポール・ローニー

    日本機械学会東北支部いわき地方講演会 1997年9月

  703. Numerical Investigation of CH4/CO2/Air Counterflow Premixed Flames with Radiation Reabsorption 国際会議

    Hongsheng Guo, Yiguang Ju, Kaoru Maruta, Takashi Niioka

    16th International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems 1997年8月

  704. Radiative Extinction of Counterflow Premixed Flames, 国際会議

    Kaoru Maruta, Yiguang Ju, Hongsheng Guo, Takashi Niioka

    4th International Microgravity Combustion Workshop 1997年5月

  705. Numerical Investigations of NOx Emission in High Temperature Air Combustion, 国際会議

    Hongsheng Guo, Yiguang Ju, Kaoru Maruta, Takashi Niioka, Jun''ichi Sato

    The First Asia-Pacific Conference on Combustion 1997年5月

  706. Extinction of Low-stretched Diffusion Flame in Microgravity, 国際会議

    Kaoru Maruta, Masaharu Yoshida, Hongsheng Guo, Yiguang Ju, Takashi Niioka

    The First Asia-Pacific Conference on Combustion 1997年5月

  707. Measurement of Laminar Burning Velocity using PTV in a High-Pressure environment 国際会議

    Hideaki Kobayashi, Akira Sugai, Yasuharu Kawabata, Kaoru Maruta, Takashi Niioka

    The First Asia-Pacific Conference on Combustion 1997年5月

  708. On the Determination of Burning Velocity and Flammability Limit, 国際会議

    Yiguang Ju, Hongsheng Guo, Kaoru Maruta, Takashi Niioka

    The First Asia-Pacific Conference on Combustion 1997年5月

  709. 低伸長域における対向流火炎の挙動と消炎-ふく射損失およびルイス数効果の複合的作用-

    日本燃焼学会講演討論会 1996年12月

  710. 微小重力場における火炎球の挙動

    植木 充, 丸田 薫, 小林秀昭, 新岡 嵩, モハメド・アビット, ミンシン・ウー, ポール・ローニー

    第35回燃焼シンポジウム 1996年12月

  711. 微小重力場における分散系燃料の燃焼

    新岡 嵩, 小林秀昭, 丸田 薫

    日本航空宇宙学会北部支部創立10周年記念北海道地方講演会 1996年11月

  712. 高圧下の乱流予混合燃焼

    小林秀昭, 丸田 薫, 新岡 嵩

    日本航空宇宙学会北部支部創立10周年記念北海道地方講演会 1996年11月

  713. 微小重力場における対向流拡散火炎の消炎限界の測定

    丸田 薫, 吉田昌晴, 郭 宏生, 琚 詒光, 新岡 嵩

    日本マイクログラビティ応用学会第12回学術講演会 1996年11月

  714. 高圧雰囲気における予混合乱流燃焼に関する考察

    小林秀昭, 田村 崇, 須貝 晃, 丸田 薫, 新岡 嵩

    第34回燃焼シンポジウム 1996年11月

  715. メタン・空気伸長火炎の可燃限界および消炎機構

    琚 詒光, 郭 宏生, 丸田 薫

    第34回燃焼シンポジウム 1996年11月

  716. 低い伸長を受ける拡散火炎の輻射消炎解析

    丸田 薫, 郭 宏生, 琚 詒光, 新岡 嵩

    第34回燃焼シンポジウム 1996年11月

  717. Extinction of Low Stretch Rate Premixed Flames

    Hongsheng Guo, Yiguang Ju, Kaoru Maruta, Takashi Niioka

    第34回燃焼シンポジウム 1996年11月

  718. 微小重力場における液滴マトリクスの着火実験

    第34回燃焼シンポジウム 1996年11月

  719. 微小重力場を利用した微粒子群燃焼の可燃限界近傍における火炎挙動

    花井宏尚, 丸田 薫, 小林秀昭, 長谷川進, 新岡 嵩

    第34回燃焼シンポジウム 1996年11月

  720. 微小重力場における対向流拡散火炎の消炎限界の測定

    吉田昌晴, 丸田 薫, 郭 宏生, 琚 詒光, 新岡 嵩

    第34回燃焼シンポジウム 1996年11月

  721. PTVを用いた高圧雰囲気における層流燃焼速度の測定

    須貝 晃, 小林秀昭, 川端康晴, 丸田 薫, 新岡 嵩

    第34回燃焼シンポジウム 1996年11月

  722. Measurement of Flammability Lean Limit of Particle Cloud in Microgravity 国際会議

    Hironao Hanai, Mitsuru Ueki, Kaoru Maruta, Hideaki Kobayashi, Susumu Hasegawa, Takashi Niioka

    3rd KSME/JSME Thermal Joint Engineering Conference 1996年10月

  723. Ignition Experiment on Droplet Matrix in Microgravity 国際会議

    Tohru Kadowaki, Kaoru Maruta, Hideaki Kobayashi, Susumu Hasegawa, Takashi Niioka

    3rd KSME/JSME Thermal Joint Engineering Conference 1996年10月

  724. An Experimental Study on Particle-Cloud Flames in Microgravity Field 国際会議

    Yozo Okuyama, Yoshiaki Ohtomo, Kaoru Maruta, Hideaki Kobayashi, Takashi Niioka

    Twenty-Sixth Symposium (International) on Combustion 1996年8月

  725. Burning Velocity of Turbulent Premixed Flames in a High-Pressure Environment 国際会議

    Hideaki Kobayashi, Takashi Tamura, Kaoru Maruta, Takashi Niioka, F. A. Williams

    Twenty-Sixth Symposium (International) on Combustion 1996年8月

  726. Experimental Study on Methane-Air Premixed Flame Extinction at Small Stretch Rates in Microgravity 国際会議

    Kaoru Maruta, Masaharu Yoshida, Hideaki Kobayashi, Takashi Niioka

    Twenty-Sixth Symposium (International) on Combustion 1996年8月

  727. Radiation Extinction Limit of Counterflow Premixed Fuel-Lean Methane-Air Flame 国際会議

    Kaoru Maruta, Yiguang Ju, Hongsheng Guo, Masaharu Yoshida, Takashi Niioka

    Twenty-Sixth Symposium (International) on Combustion 1996年8月

  728. Experimental Method of Low-Speed Flow in Microgravity and Its Application to Counterflow Flames 国際会議

    Kaoru Maruta, Masaharu Yoshida, Hideaki Kobayashi, Takashi Niioka

    20th International Symposium on Space Technology and Science 1996年5月

  729. 微小重力場における固体微粒子群の可燃限界の測定

    花井宏尚, 植木 充, 丸田 薫, 小林秀昭, 新岡 嵩

    日本機械学会東北支部一関地方講演会 1995年11月

  730. 極低速流実験法と対向流火炎実験例

    丸田 薫, 吉田昌晴, 小林秀昭, 新岡 嵩

    日本マイクログラビティ応用学会 1995年11月

  731. 微小重力場における固体微粒子群の可燃限界の測定

    花井宏尚, 植木 充, 丸田 薫, 小林秀昭, 新岡 嵩

    第33回燃焼シンポジウム 1995年11月

  732. 微小重力場における対向流火炎法を用いた可燃限界の測定

    丸田 薫, 吉田昌晴, 小林秀昭, 新岡 嵩

    第33回燃焼シンポジウム 1995年11月

  733. 高圧雰囲気における乱流予混合火炎に関する研究(続報)

    田村 崇, 小林秀昭, 丸田 薫, 須貝 晃, 新岡 嵩

    第33回燃焼シンポジウム 1995年11月

  734. 微小重力場における対向流予混合火炎の可燃限界の計測

    小林秀昭, 新岡 嵩

    日本機械学会第72期通常総会講演会 1995年3月

  735. 微小重力場における微粒子群燃料の火炎伝播実験(第3報)

    奥山陽三, 大友良晃, 丸田 薫, 小林秀昭, 新岡 嵩

    日本機械学会関西支部第254回講演会 1995年3月

  736. A Measurement of Flammability Limit by Using Counterflow Flames in Microgravity 国際会議

    Kaoru Maruta, Hideaki Kobayashi, Takashi Niioka

    Twenty-fifth Symposium (International) on Combustion, California, USA, (1994) 1994年7月

  737. 種々の濃度の乱流予混合火炎の局所的な反応帯の凹凸の曲率

    古川純一, 五味 努, 平野敏右

    第30回燃焼シンポジウム 1992年11月

  738. 乱流予混合火炎の局所的な厚さ

    古川純一, 五味 努, 平野敏右

    第29回燃焼シンポジウム 1991年11月

  739. 静電探針による高強度乱流予混合火炎の微細構造の計測

    古川純一, 平野敏右

    第28回燃焼シンポジウム 1990年11月

  740. Counterflow Flame Experiments under Microgravity toward Comprehensive Combustion Limit Theory

    Takaki Akiba, Tomoya Okuno, Hisashi Nakamura, Takuya Tezuka, Susumu Hasegawa, Sergey Minaev, Roman Fursenko, Masao Kikuchi, Kaoru Maruta

    「GIMRT X ISS-“Kibo” Users’ Network X AIRC」 第138回金研講演会 2019年11月29日

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産業財産権 27

  1. マイクロ燃焼加熱器

    丸田 薫, 藤森俊郎

    KP10-0510560

    産業財産権の種類: 特許権

  2. マイクロ燃焼加熱器

    丸田 薫, 藤森俊郎

    US6840762B2

    産業財産権の種類: 特許権

  3. マイクロ燃焼加熱器

    丸田 薫, 藤森俊郎

    TWI223047B

    産業財産権の種類: 特許権

  4. マイクロ燃焼加熱器

    丸田 薫, 藤森 俊郎

    CN1467404

    産業財産権の種類: 特許権

  5. 燃焼実験装置

    手塚卓也, 中村 寿, 丸田 薫, 加藤壮一郎, 伊藤慎太朗

    US20170052134, EP3144667, KR1020160116347

    産業財産権の種類: 特許権

  6. 燃料物性決定方法及び燃料物性決定装置

    丸田 薫, 中村 寿, 加藤壮一郎, 松井邦雄, 佐瀬 昭, 佐浦 毅

    US20130340502, EP2685258, CN103502810

    産業財産権の種類: 特許権

  7. 燃料物性決定方法及び燃料物性決定装置

    丸田 薫, 中村 寿, 加藤 壮一郎

    US20120295365, EP2010843825, CN102695953

    産業財産権の種類: 特許権

  8. 燃料物性試験装置及び燃料物性試験方法

    丸田 薫, 中村 寿, 佐瀬 昭, 田中 宏一

    特許第6395147号

    産業財産権の種類: 特許権

  9. 燃焼実験装置

    手塚 卓也, 中村 寿, 丸田 薫, 加藤 壮一郎, 伊藤 慎太朗

    特許第6288844号

    産業財産権の種類: 特許権

  10. 高温酸素燃焼装置及び高温酸素燃焼方法

    丸田 薫, 中村 寿, 持田 晋, 荒明 但宏

    産業財産権の種類: 特許権

  11. 燃焼実験装置

    丸田 薫, 中村 寿, 加藤 壮一郎, 及川 尚樹

    特許第5453221号

    産業財産権の種類: 特許権

  12. 燃料物性決定方法及び燃料物性決定装置

    丸田 薫, 中村 寿, 加藤 壮一郎

    特許第5526408号

    産業財産権の種類: 特許権

  13. 反応メカニズム解析装置、反応メカニズム解析方法及びメカニズム解析プログラム

    丸田 薫, 中村 寿, 加藤 壮一郎

    特許第5051659号

    産業財産権の種類: 特許権

  14. 着火温度測定装置及び着火温度測定方法

    丸田 薫, 坪井 陽介, 加藤 壮一郎

    特許第5224118号

    産業財産権の種類: 特許権

  15. 燃焼加熱器

    加藤壮一郎, 丸田薫

    特許第4494345号

    産業財産権の種類: 特許権

  16. 燃焼加熱器2

    加藤壮一郎, 丸田薫

    特許第4494346号

    産業財産権の種類: 特許権

  17. イオン電流検出装置及びイオン電流検出方法

    持田 晋, 荒明 但宏, 丸田 薫, 横森 剛

    特許第5016822号

    産業財産権の種類: 特許権

  18. 加熱装置

    加藤壮一郎, 松井邦雄, 丸田薫

    産業財産権の種類: 特許権

  19. マイクロコンバスタの起動方法

    加藤 壮一郎, 松井 邦雄, 丸田 薫

    産業財産権の種類: 特許権

  20. マイクロコンバスタ

    加藤 壮一郎, 松井 邦雄, 丸田 薫

    産業財産権の種類: 特許権

  21. マイクロコンバスタ

    加藤 壮一郎, 松井 邦雄, 丸田 薫

    特許第4689425号

    産業財産権の種類: 特許権

  22. 燃焼器

    加藤 壮一郎, 丸田 薫

    特許第4502328号

    産業財産権の種類: 特許権

  23. 燃焼器及び燃焼器の製造方法2

    丸田薫, 加藤壮一郎

    産業財産権の種類: 特許権

  24. 発電装置および発電方法

    丸田 薫, 加藤 壮一郎, 藤森 俊郎

    産業財産権の種類: 特許権

  25. 燃料の改質装置、燃料電池システム、燃料の改質方法および発電方法

    丸田 薫, 加藤 壮一郎, 藤森 俊郎

    特許第4645161号

    産業財産権の種類: 特許権

  26. 火炎の制御方法、小型パルス燃焼器、並びにヒータ

    丸田 薫, 藤森 俊郎

    特許第4073760号

    産業財産権の種類: 特許権

  27. マイクロ燃焼加熱器

    丸田 薫, 藤森 俊郎

    特許第3921134号

    産業財産権の種類: 特許権

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共同研究・競争的資金等の研究課題 43

  1. 光改質励起反応および非平衡過程活用による超希薄燃焼のための革新的着火法の創成

    丸田 薫, 中村 寿, 森井 雄飛

    2020年4月1日 ~ 2025年3月31日

  2. Development of high-fidelity large scale simulation software on reactive flow for significant improvement of combustion efficiency

    丸田 薫, 中村 寿, 森井 雄飛

    2019年10月7日 ~ 2025年3月31日

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    米国発の大規模数値解析ライブラリと,これと高親和性の研究分担者が開発中の計算高効率化手法とを組合せ,反応性流体の大規模数値計算を実施している.当グループ独自のマイクロ燃焼現象,さらに実用燃焼器を模した小容器内における正ヘプタンの着火・燃焼現象に関する実験(他大学による先実験)を標準現象として,継続可能な共同開発環境の整備を図る計画である. 一つ目は,次世代燃焼技術(着火促進)として期待される非平衡プラズマアシスト燃焼の数値解析の実施である.2020年度は,コロナ禍のため当初予定した海外渡航は実施できなかったが,非平衡プラズマアシスト燃焼に関する数値的研究を進め,プラズマ反応から着火~燃焼完了まで,包括的な数値計算を行う手法に道筋をつけ,実際に非平衡プラズマによる着火効果に関する知見を得ることができた.具体的には,換算電界の大小によるその後のプラズマ反応の進行が,単純なエネルギーの大小のみならず,電界付与と局所的な化学種の分布状況に依存することなどが示されている. 二つ目は,数値解析ライブラリと計算高効率化手法との組合せによる,他大学で実施された実験(着火~火炎伝播~異常燃焼であるノッキング)との比較による検証である.こちらについても,スパコンで3ヶ月ほどを要した大規模数値計算を完了し,実験結果と圧力履歴および可視化画像からみた現象の全体像とが一致する結果を得ており,現在詳細な結果の分析および考察を進めている.

  3. 火炎化学論的トンネル効果の活用による新概念着火法の創出

    丸田 薫, 中村 寿, 森井 雄飛

    2022年6月 ~ 2025年3月

  4. 流体と燃焼の数学解析と未発見原理の創発

    小川 卓克, 岩渕 司, 丸田 薫, 服部 裕司, 石毛 和弘, 千頭 昇

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)

    研究種目:Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)

    研究機関:Tohoku University

    2020年4月 ~ 2024年3月

    詳細を見る 詳細を閉じる

    研究代表者の小川は燃焼系のダイナミクスに大きな与える, 非圧縮性Navier-Stokes方程式に対する臨界適切性を研究した. 非圧縮性粘性流体の問題に対する, 時間大域的な安定性を議論し, 圧縮性・非圧縮性に共通する「境界値問題」に対応するために, Lagrange 形式で記述される流体方程式の 臨界可解性を研究した. 特にLagrange 形式に寄る, 非圧縮性粘性流体方程式の時間大域可解性を考察し, 清水扇丈氏(京大・人環)と共同で, 非圧縮性粘性流 体の初期値問題のLagrange 形式に寄る可解性をFujita-Katoの原理に基づいて研究し, 可解性の限界と思われる, 臨界実補間空間での小さいデータに対する時間 大域可解性を証明した. Lagrange 座標系では移流項(非線型項)が消え去るが, 変換のヤコビ行列式が現れるため, 方程式が準線形化され複雑になる. これにより燃焼系において重要な圧縮性粘性流体に対する自由境界値問題に対する臨界可解性への道が開けた. またHall効果を伴う圧縮性粘性磁気流体の初期値問題を考察し, 川島秀一氏(早稲田大理工), 中里亮介氏(東北大・理)とともに臨界ジス補間空間での時間大域的可解性を議論した. また分担者の岩渕は, 圧縮性ナヴィエストークス方程式の自己相似解を研究し, 自己相似解が存在することを示した.

  5. マイクロ燃焼場における振動燃焼現象を利用した計測と数値解析の融合に関する研究

    丸田 薫, 中村 寿, 森井 雄飛

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関:Tohoku University

    2017年4月1日 ~ 2020年3月31日

    詳細を見る 詳細を閉じる

    反応性流体,特に複雑な化学反応を伴う燃焼現象は,未だに数値予測のみに基づき機器設計を行うことが困難な分野として知られている。本研究はこの現状に一石を投じる目的で,当研究グループ独自のマイクロ燃焼現象を対象に,数値解析による燃焼現象予測を実施した。計測と数値解析の融合については現象の追尾が困難を極めたため,数値計算の精度を大きく向上させることを最初に行う方針に転換,研究期間中に正ヘプタンによる振動燃焼現象の数値的再現に成功している。計測融合の目標は未達であるが,数値解析結果は基礎燃焼分野で世界最高水準とされる学術誌に投稿され,採択となっている。今後も計測融合への試みを継続する。

  6. 温度分布制御マイクロフローリアクタによる実用・サロゲート・単成分燃料の着火・燃焼特性把握と反応機構最適化に関する研究 競争的資金

    2014年4月 ~ 2019年3月

  7. 可燃限界外および難燃性予混合気における高精度燃焼化学反応機構の構築と検証

    丸田 薫, 中村 寿, 奥野 友哉, 高橋 伸太郎

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究種目:Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究機関:Tohoku University

    2016年4月1日 ~ 2018年3月31日

    詳細を見る 詳細を閉じる

    ①可燃限界外のメタン空気混合気、および難燃性とされ利用が進んでいる②ハイドロフルオロカーボン(HFC)冷媒を対象に、それらの着火・燃焼特性を表現できる、詳細化学反応機構の構築や検証を目的に研究を行った。研究グループが独自に開発した、温度分布制御型マイクロフローリアクタを用いて、①および②を用いて実験および数値計算を実施した。①では、燃焼限界の微小重力実験結果の分析のために用いる化学反応機構の検証を達成し、②では、ほとんど解明されていなかった、ハイドロフルオロカーボン冷媒の化学反応特性の理解を達成している。②は研究継続中であり、さらにフッ化物の計測へ進める。

  8. 火炎と壁面の熱的・化学的干渉機構の解明と制御

    鈴木 雄二, 范 勇, 森本 賢一, 丸田 薫, 齋木 悠, ジュ イグアン, ドイチマン オラフ

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関:The University of Tokyo

    2015年4月1日 ~ 2018年3月31日

    詳細を見る 詳細を閉じる

    壁面は,流体力学的・熱的な境界条件を規定することによって火炎に影響を及ぼしているが,同時に壁面の化学的境界条件も大きな影響因子である.化学的境界条件は表面反応に依存し,ラジカルの吸着による化学的消炎,ラジカルの脱離による気相反応・自着火促進などを通じて,燃焼場において重要な役割を果たすことが近年明らかになりつつある.本研究では,壁面の化学種を変化させた場合の壁近傍の燃焼機構を,火炎温度・ラジカル分布の顕微PLIF計測,ラジカルの放電生成による非燃焼場での表面反応計測,気相詳細反応と表面反応を組み込んだ数値解析を用いて詳細に検討し,火炎と壁面の熱的・化学的な干渉効果の物理現象を明らかにした.

  9. 火炎クロマトグラフによる高級炭化水素燃料の多段酸化反応場の分離抽出とその応用

    丸田 薫, 中村 寿

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関:Tohoku University

    2014年4月1日 ~ 2017年3月31日

    詳細を見る 詳細を閉じる

    自動車エンジンや航空機の燃料として使用される高級炭化水素燃料は,冷炎・熱炎等の多段酸化反応を呈することが知られている。多段酸化反応の解明は,ノッキングや振動燃焼など,燃焼器の効率向上阻害現象の解決に不可欠であるが,特に低温酸化については反応特性時間が長くなることから,定量的特性の解明に特有の難しさがあった。 本研究では,独自開発した「火炎クロマトグラフ法」,温度分布を制御したマイクロリアクタを用いることで,正ヘプタンにおける低温酸化反応帯を,高温酸化反応帯から分離して安定化することに成功,さらにはその内部の化学的構造を実験により解明した。既存の化学反応モデルの改良,高精度化に資すると期待される。

  10. 多様化燃料に対応する高湿分燃焼器向けクラスタバーナの燃焼安定性向上に関する研究 競争的資金

    2014年6月 ~ 2016年3月31日

  11. フーリエ級数型熱発生速度モデルの開発と燃焼数値計算の革新的高速化

    中村 寿, 丸田 薫

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究種目:Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究機関:Tohoku University

    2013年4月1日 ~ 2016年3月31日

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    詳細反応モデルを用いた燃焼数値計算の高い計算コストを低減するために,本研究では「簡易反応モデル構築」という新しいアプローチを採用した.すなわち,様々な基礎燃焼特性を表現することができるように,現象論的に数段程度の反応式を構築し,半経験的にモデル定数を決定した.開発したモデルを実際に燃焼数値計算に利用し,モデルの正確性および計算負荷の低減効果(50倍以上の高速化)を確認した.さらなる高速化のため,フーリエ級数による近似を導入することで,アレニウス式の非線形性に起因する硬直性の緩和も試みたが,これは未達となった.

  12. 密閉式ガスヒータのロバスト性の調査 競争的資金

    2014年4月 ~ 2016年2月28日

  13. 革新的火炎クロマトグラフィと微量化学種吸収分光による分子レベル燃焼反応制御

    丸田 薫, 中村 寿

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究機関:Tohoku University

    2011年5月31日 ~ 2015年3月31日

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    従来大型特殊装置によってのみ可能だった燃料着火特性の取得が、本火炎クロマトグラフ法により小型卓上規模で可能になった。本研究は多段酸化反応が空間的に分離される微弱火炎現象に、初めて光学計測(レーザー誘起蛍光法)を適用したもので、反応の比較的初期に生じるアルデヒド、代表的なラジカルであるOHの検知を達成した。これらと化学発光画像とを組み合わせることで、炭化水素燃料の反応過程に沿った着火特性を把握出来た。オクタン価などの着火特性指標を、微弱火炎の光学計測による化学種分布から導く応用が期待される。

  14. 高温酸素燃焼技術の研究開発 競争的資金

    2011年9月 ~ 2013年3月31日

  15. イオン反応の温度域別分離による火炎からの直接電気抽出

    中村 寿, 丸田 薫

    2010年 ~ 2010年

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    本研究は,温度分布制御マイクロフローリアクタを用いて,燃焼化学反応中におけるイオン反応について調べることを目的とする.将来の代替燃料の一つとして期待され,過去の研究で多段酸化反応を示すことが分かっているジメチルエーテルを燃料に用いた.初めに高温場(約1100K以上)でのイオン反応に注目し,リアクタによって熱炎を分離・定在させ,両火炎位置にインコネル製の電極を設置し,電極間の電位差を計測した.しかし,有意な電位差を見出すことができなかったことから,分離した熱炎反応中におけるイオン反応間では有意な電位差を形成していないと考えられる.次に低温場(約600Kから1100K)でのイオン反応に注目し,リアクタにイオンプローブを設置してイオン電流を計測した.その結果,温度上昇と共にイオン電流が増加した.これにより,従来は計測することが難しかった低温酸化反応の温度域におけるイオン反応について調べることが可能となる.

  16. マイクロ燃焼の手法による連鎖分岐反応停止に起因する最低火炎温度の特定 競争的資金

    丸田 薫

    2007年4月 ~ 2008年3月

  17. 微小火炎に見られるパターン形成の機構解明 競争的資金

    丸田 薫

    2006年4月 ~ 2008年3月

  18. 冷媒における熱物質伝達の促進に関する研究 競争的資金

    2006年2月 ~ 2008年3月

  19. マイクロ燃焼の手法による連鎖分岐反応停止に起因する最低火炎温度の特定

    丸田 薫

    2007年 ~ 2008年

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    火炎の最低温度を特定し, その決定因子を明らかにするとの目的に対し, メタンおよび冷炎反応を伴う一般的な燃料の代表としてDMEの双方について調べ, 最低火炎温度の顕現やそのメカニズム解明とともに, 両者の特性の相違について明らかに出来た。 通常の燃焼現象では発熱により系の温度が決定し, それに伴い消炎や可燃限界などの現象が現れる。しかし燃焼による発熱反応とは独立に, 外部熱源により温度分布を与えるという, 独自の温度分布制御型マイクロリアクターによって, 通常の熱損失メカニズムによらない消炎現象の特定に成功した。前年までの実験によって見いだされた, メタン空気予混合気による極低速時の低速側限界のメカニズムを数値計算により調べたところ, 低流速に起因する物質拡散により活性種の散逸が起こり消炎していることが分かった。 さらに経験的にメタンよりも低温でも反応が維持できるとされ, 冷炎現象が観察されるDMEへ本手法を適用したところ, 多段型の低温酸化反応を定常的に観察できることが明らかとなった。その結果, DMEにおける最低火炎温度, 低温領域における冷炎反応や火炎の振る舞いを把握することができた。数値計算により予測された三段反応と, 実験による二段反応の相違について, ガス分析により詳細な検討を行った結果, 実験では不可視の領域に, 冷炎によるホルムアルデヒドの生成を確認でき, 最終的に数値計算による三段反応と実験結果との一致が確認できた。以上により, 最低火炎温度の概念を詳細に解明できた。すなわち, メタンのように一段の反応が起こる燃料に対し, DMEのように多段酸化反応を示す燃料では, 非常に低温の領域から化学反応が開始していることが実験及び数値計算の双方により確認できた。またこれらの知見をベースに, 既存の化学反応機構の検証を行えることを初めて示した。

  20. 微小火炎に見られるパターン形成の機構解明

    丸田 薫, 小宮 敦樹

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関:Tohoku University

    2006年 ~ 2007年

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    各種パラメータが形成される火炎パターンに及ぼす影響,またそのパターン形成領域の整理を進め,論文として投稿した。また火炎のパターン毎に代表的な条件を抽出,流れ場と火炎パターンとの関係を検討するためのデータを蓄積した。実験結果を参考に,理論解析および数値計算のモデル変更,コードの変更を進めた。特に数値計算の初期擾乱モデルと,実際の現象との関連を考慮して基礎特性を数値的に予測可能か検討した。その結果,数値計算の化学反応項の取り扱いにポイントがあることが判明し,化学反応項に修正を行ったところ,数種類以上の火炎パターンが数値的にも再現される可能性があることが明らかとなった。これを受けて研究協力を行っているロシア科学アカデミーの研究者と共同で二次元のパターン形成に関する数値計算に重点を置いて実施したところ,ペルトン水車型の火炎など,いくつかのパターンを再現することに成功し,この結果をとりまとめて論文として投稿している。 火炎パターンの形成の機構解明の進捗と併せて,混合気の不足成分のルイス数効果にも着目した実験を行うため,燃料を変えルイス数を変化させながらその影響を検討した。その結果,DMEを用いた場合の燃料が過剰な条件と,メタンを用いた場合の燃焼希薄な条件下でペルトン水車型火炎にセル状の構造が重畳される,ルイス数効果によると思われる現象が初めて観察されている。

  21. 温度分布制御マイクロリアクターによる低温酸化反応の研究 競争的資金

    2006年4月 ~

  22. 高圧場における酸素燃焼に関する研究 競争的資金

    2004年5月 ~ 2006年3月

  23. 反応帯厚さと同程度の微小領域に実現される燃焼現象に関する研究 競争的資金

    丸田 薫

    2004年4月 ~ 2006年3月

  24. 電場印加による吸着制御を利用した触媒反応の活性化

    丸田 薫, 小宮 敦樹

    2005年 ~ 2006年

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    本研究では,触媒への電場印加によって,低温域での触媒反応の阻害因子である酸素分子の吸着を防ぎ,より低温域から触媒を活性化する新しい技術を確立することを目標に研究を進めた。酸素分子の吸着が,低温域における触媒反応活性化の阻害因子であるという研究結果と,ガス漏れセンサの原理を逆にした「電場印加」という手法の組み合わせにより,触媒反応の制御を目指した。 製作した初期の実験装置によって,電場印加によって触媒反応の活性が変化すること,さらに印可電圧の極性を逆転させることで活性が促進,あるいは抑制される効果が確認できたが,極性の変化に対する触媒温度の上昇傾向が,新しい触媒を使用した場合には一定の傾向を示すものの,複数回実験を繰り返す内に特性が大きく変化したり,極性の促進・抑制の傾向が逆転する場合があることが明らかとなった。こうした結果について検討するため,反応器主要部の構造について,温度の安定などの見地から,反応管内に二枚の白金を電極として設ける形式に変更を行い,上記の再現性と反応促進・抑制傾向の不一致の原因を調べた。赤外線計測による表面状態の把握と,反応管出口の気体濃度計測の二つの方法で触媒反応の進行度合いの把握を図るべ実験を進めた。赤外線計測では計測そのものに電場の影響を排除しきれない懸念が残り,気体濃度計測を優先的に実施した。結果的には,高温による触媒保持部の変形が温度不安定の原因であったことが判明し,反応管内部の触媒保持方法に改良を加えた結果,ライトオフ寸前の触媒温度域で電場印可することで,電場強度に対してほぼ比例的に反応進行度が増大するという信頼できるデータが得られた。

  25. 熱応力変動を電気エネルギーに変換する圧電デバイスの研究 競争的資金

    丸田 薫

    2003年4月 ~ 2005年3月

  26. 熱源用マイクロコンバスタの研究開発 競争的資金

    制度名:Energy Conservation Technology Research and Development

    2002年12月 ~ 2005年3月

  27. 反応帯厚さと同程度の微小領域に実現される燃焼現象に関する研究

    丸田 薫, 酒井 清吾, 小宮 敦樹

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関:TOHOKU University

    2004年 ~ 2005年

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    外部加熱を受け、流れ方向に温度勾配を有する石英円管チャネル内を減圧し、火炎帯を厚くすることで、大気圧下における火炎帯厚さと同程度に微小な領域(円管の代表径と同程度の領域)での燃焼を実現し、そのような条件下での燃焼現象を理解することが本研究の目的である。外部加熱を利用することにより、熱損失の影響を排除したうえで空間的な制約のある場での燃焼現象を観察できる。ここでは0.06-0.6atmにおいて、加熱された微小円管内に実現される予混合火炎の燃焼特性を実験および数値計算により調べた。 1.実験及び数値計算結果より減圧環境下では緩慢な燃焼となり火炎帯が厚くなることを確認した。また圧力0.2atmのとき、火炎帯厚さは大気圧下の10倍以上となり火炎帯厚さと同程度に微小な流路内における燃焼が実現できた。管径の大きな通常の管内消炎では、火炎は曲率を持つのが普通であるが、本研究の場合には火炎厚みは増大するものの、消炎近傍でも平面状のままであった。 2.実験により求めた可燃領域について、流速の上限界は理論混合比に対して非対称となり希薄側の方がより可燃領域が広くなることを確認した。しかし、数値計算により求めた可燃領域は当量比0.8付近で最大となり、さらに希薄側では狭くなる可能性があると考えられる。 3.本実験において消炎直前のPeclet数が非常に小さいことより、壁への伝熱量は大きいと考えられるが、外部加熱により熱損失の影響が小さくなるため火炎は定在できると考えられる。 4.吹き飛び直前の火炎について、燃料希薄側では反応速度が大きいため高流速域においても火炎を定在させることができ、このことが実験結果の傾向を説明する一つの理由であることがわかった。

  28. アーク陰極点のインテリジェントな特性の解明と金属表面クリーニングへの応用

    武田 紘一, 丸田 薫, 杉本 尚哉, 熊谷 誠治

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関:Akita Prefectural University

    2002年 ~ 2005年

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    真空中でのアーク陰極点は陰極表面上に酸化物が存在すると酸化物上に優先的に陰極点が形成され、陰極点の高いエネルギー密度で短時間に酸化物を蒸発させ酸化物を陰極金属表面から除去していく性質を有する。本研究ではアーク陰極点の特異な性質を把握し、その特異性の発現する理由を明らかにすると共に、これらの性質の応用について探索することを目的とした。 研究の主な成果を以下にまとめて示す。 (1)ケルビンプローブを用い陰極表面の仕事関数を測定することにより、金属表面の酸化物上に陰極点が選択的に形成され、酸化物を優先的に除去していく理由を検証した。金属酸化物が、金属より仕事関数が低く、電子放出が容易であることに原因があることが明らかになった。 (2)陰極点の酸化物除去速度の観察から、陰極点にはエネルギー密度の高い陰極点とエネルギー密度の低い2種類のモードが存在することを見いだした。前者は後者に比べ酸化物除去速度が速く、酸化物が除去されたあとの表面の粗度は小さい。 (3)2種類の異なるモードの陰極点は陰極面上に同時に存在する。どちらのモードが存在する確立が高いかは表面状態に依存する。NaOHやKOH溶液を表面に塗布すると高エネルギー密度の陰極点ができやすい。エチレングリコールを薄く塗布した表面でも同じことが起こる。 (4)アーク陰極点で酸化物を除去した金属(鋼材)表面は硬度が著しく上昇する。陰極点による酸化物蒸発除去過程で金属表面の薄い層が溶融状態になった後に急冷凝固されているためである。 (5)陰極と陽極の距離をある限界長より小さくすると酸化物除去のエネルギー効率が大きく上昇する(2倍以上)。陰極から噴出する蒸発分解した金属元素が陽極まで到達し陽イオンを形成し、陽極降下電圧を著しく減少させ、陽極におけるエネルギー損失を低下させるためであることが明らかになった。

  29. 熱応力変動を電気エネルギーに変換する圧電デバイスの研究

    丸田 薫, 圓山 重直, 酒井 清吾

    2003年 ~ 2004年

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    初年度に燃焼加熱式のヒータへと装置を改良した結果,要求温度などの必要条件を満たしながら振動現象の連続的可視化を可能とすることに成功し,振動燃焼に関してより広範な情報を得ることが出来た。二年度目は,マイクロ燃焼器側における自励振動燃焼の振動周期と振幅に及ぼす流速および当量比の影響を明らかにすること,圧電素子側の要求による振動周期・温度領域との整合をとることから開始した。壁温が1380K,メタンを使用した場合,当量比0.05から1.9の範囲にわたり燃焼可能であり,本研究で想定している振動燃焼は,当量比0.3から1.7の範囲の主として混合気平均流速が30cm/s以下の領域で起こることを明らかにした。このように振動燃焼の発現は広範囲に渡るが,圧電素子を高温に適用する場合,材料のキュリー温度がネックになり,当初予定した燃焼波との直接作用が難しいことが判明した。そのため,ある程度温度の低い領域に圧電素子を設置する必要が生じるが,これにより有効に使用できる温度振動範囲が狭まる問題が出てくることが懸念された。しかしその後,ランガサイトの使用によりキュリー温度の問題を解決でき,本研究の概念を実現可能であることが明らかとなった。 圧電素子をマイクロ燃焼器側に適合させるための設計方針が材料の問題で二転したため,予想外に時間を費やしたことが問題点である。結果的には本質的な障壁にはならず,キュリー温度の問題を解決できたが,遅れのために現在圧電素子を導入した段階である。

  30. 微小領域における燃焼(マイクロ燃焼)に関する基礎的研究 競争的資金

    制度名:Funded Research

    2000年6月 ~ 2002年3月

  31. 超音速燃焼流における半導体レーザーを用いた速度・温度・濃度同時計測法の開発研究

    小林 秀昭, 藤森 俊郎, 三谷 徹, 花井 宏尚, 丸田 薫, じゅ 詒光

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B).

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research (B).

    研究機関:Tohoku University

    1999年 ~ 2000年

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    本研究は,超音速燃焼流において速度・温度・濃度の同時計測を行うことができる,新しい非接触光学計測法を開発することを目的とした。半導体レーザー光に対するH_2Oによる光吸収法の適用を図り,超音速燃焼計測技術としての実用化を目指した研究を行った。 半導体レーザーとして波長1.393μmを中心波長とするInGaSaPレーザを選定した。予想される温度およびH_2O濃度範囲におけるH_2Oの最適吸収線を調べた結果,1300K-2000Kおよび300K-1300Kの温度範囲に対して,2本の吸収線の異なる組み合わせを最適吸収線として選定した。 米国の研究協力者と共同で,半導体レーザー光源部の制御系,受光部および計測・制御コードの開発を行うと共に,光ファイバー光学系および受光素子のシステムとしてのマッチング図った。さらに,東北大学流体科学研究所の超音速燃焼風洞において,超音速流での水素火炎安定化が可能な空気吸い込み型ストラット保炎器を風洞測定部に設置し,後流燃焼域の測定を行うためのレーザー光通過窓部を設計製作して燃焼・計測試験を行った。 超音速風洞観測部にレーザー光を導入する窓材の選定,火炎からの赤外輻射の影響を取り除くピンホールの設置,測定空間以外のレーザー光路を窒素バージすることにより,測定精度の向上を図った。これらを用いて,超音速空気流に対する非燃焼時および燃焼時の計測試験を行った結果,非燃焼時には,速度および温度は何ら補正を行うことなく数値予測された値と一致するデータが得られた。H_2O濃度は,風洞予熱装置に含まれる水分濃度を差し引くことで良好な結果が得られた。燃焼時においても,レーザー流速計によって測定された平均流速と一致し,H_2O濃度も非燃焼時と同様の補正を加えることで良好な結果が得られた。以上により,本研究によって開発されたシステムは超音速燃焼流の速度・温度・濃度の同時計測が可能な非接触光学計測システムであることが確かめられた。

  32. 消炎現象の学理に関する基礎的研究

    丸田 薫

    1999年 ~ 2000年

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    火炎解の存在領域を調べる通常の消炎解析に加えて,火炎解の安定性解析を広い範囲で実施した。これによって,定常解が存在しなくなることによって起こる消炎現象だけではなく,定常解は存在するが,解自体が不安定化することによっても消炎が起こりうることを示す目的で研究を行った。 実験によって観察された火炎の摂動現象および消炎挙動を詳細に観察し,この結果と素反応数値計算の結果を比較した。火炎の定常解を求めるにあたってはすでに実績のある素反応数値計算コードを用い,安定性解析については新たに開発した非定常コードを用いた。あらかじめ定常解の得られている領域に対して温度の擾乱を与え,火炎の応答を時間的に追跡する手法で安定性解析を行った.実験にはメタン・空気予混合火炎(ルイス数約1)およびプロパン・空気予混合火炎(ルイス数約1.8)を用いた。 高ルイス数における対向流双子火炎の実験で観察された消炎挙動は,火炎の定常解の存在する範囲でおこり,火炎解が不安定化することによって起こったことを示唆した。この件については数値計算による安定解析が必要であるが,素反応数値計算が膨大であるため,現在は懸案となっている。 このほか,安定性解析によって数値的に得られた火炎の振動現象は,実験によって得られたメタン・空気予混合双子火炎の振動現象と非常に良く一致した。また,数値的にも火炎のリミットサイクル様の応答が見られ,火炎の定常的な摂動現象と非常に良く一致した。 火炎のカオスへの遷移は未確認であるが,数値計算結果に種々の不安定現象がみられ,今後,詳細な研究が必要である。

  33. CO_2およびNOx無排出燃焼法の基礎現象解明

    新岡 嵩, 花井 宏尚, 小林 秀昭, 丸田 薫

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B).

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research (B).

    研究機関:TOHOKU UNIVERSITY

    1998年 ~ 2000年

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    本研究は、CO2希釈燃焼の基礎特性の解明を目的に、CH_4/O_2/CO_2燃焼系による予混合層流火炎および同軸噴流層流拡散火炎の性状について,実験的並びに数値的に解明した。得られた知見は以下のようにまとめられる。 (1)断熱火炎温度が等しい条件でも、CH_4/O_2/CO_2火炎の層流燃焼速度はCH_4/Air火炎に比較して大きく低下する。その最も大きな原因としては熱物性値の違いである。CO_2希釈によるふく射熱損失の増加も考えられるが、可燃限界近傍を除いてはその影響は大きくない。しかし、層流燃焼速度及び火炎温度に対するCH_4/O_2/CO_2火炎のふく射損失の影響はCH_4/Air火炎に比較して大きく、CO_2希釈率の増大とともに、N_2の増大よりも小さな希釈率で燃焼限界が現れる。 (2)SNB(Statistical Narrow-Band)モデルによる非灰色ふく射効果を考慮することにより、CO_2希釈率の増加に伴って、層流予混合火炎の燃焼速度と可燃限界に大きな影響が現れる事が分かった。すなわち、ふく射損失によって可燃限界が出現し、燃焼速度もこの点で最小値を示す。特に圧力の増加に伴って、CH_4/O_2/CO_2火炎は、従来とは全く異なった傾向を示すことが分かった。 (3)層流噴流CH_4/(CO_2+O_2)拡散火炎は、希釈ガスの物性値と希釈率に支配される。火炎の浮き上がり高さは、高希釈率によって混合層が狭くなり、これによって、より曲率が大きくなった。火炎基部の温度降下によって安定性が悪くなり、より上部へ移動するというメカニズムを明らかにした。 (4)CO_2希釈した浮き上がり火炎に基部は理論混合比の線が外側にシフトすること、およびせん断領域の混合気の動粘性係数が小さいことにより、噴流速度の変化に対して非常に安定がある。

  34. 高圧環境における予混合乱流燃焼の基礎現象解明と応用

    小林 秀昭, 丸田 薫, 花井 宏尚

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関:TOHOKU UNIVERSITY

    1998年 ~ 1999年

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    本研究は、高圧乱流燃焼の基礎現象解明を日指し、一定圧力・高圧雰囲気中に保炎された乱流予混合火炎に対し高圧下の乱流火炎構造の詳細な観察、フラクタル特性値に対する圧力効果の調査、高圧下の乱流燃焼速度やフラクタルスケールに対する、乱流スケール・乱れ強さ等との関係を明らかにすることを目的とする。 研究の第一段階として、OH-PLIFによる高圧火炎可視化技術の確立を目指し、高圧容器内にノズルバーナを設置し、大気圧から3.0MPaまでのメタン-空気定在火炎に対してNd-YAGレーザーによりポンピングされるOPO波長可変レーザーおよび色素レーザーでOHラジカル(0,0)バンドおよび(1,0)バンドを励起し、OH-LIF強度と圧力との関係を調べた。レーザー線幅および吸収スペクトルのブロードニングの影響を考慮したシミュレーションも併せて行い実験結果と比較した。その結果、圧力の増大に伴うLIF強度低下は吸収スペクトルブロードニングの影響が大きいことが明らかになった。また、励起レーザーの線幅が大きいと線幅が小さい場合に比べてLIF強度は小さいが、圧力増大に対するLIF強度低下も小さくなること、雰囲気圧3.0MPaでは線幅の影響がほとんどなくなることが分かり、実験結果と良好な一致を示した。これらのことから、吸収線スペクトル分布と励起レーザースペクトル分布のオーバーラップを計算することにより高圧下のLIF強度低下を見積もることができることが分かり、OH-PLIFによる計測条件に対する指針が得られた。 続いて、OH-PLIF法を高圧乱流火炎の瞬時断面像撮影に適用し、高圧乱流火炎の現象解明を行った。特に、乱流火炎構造の微細化・複雑化を定量的に評価する手法として、OH-PLIF画像に対するフラクタル解析を行った。その結果、u'/S_Lが等しい場合、雰囲気圧力が高いほどフラクタル次元が大きいこと、すなわち火炎構造が複雑化していることが数値的にも明らかになった。圧力が増大するとフラクタルインナーカットオフも低下するが、u'/S_Lに対するインナーカットオフの低下は高圧であるほど小さく、u'/S_Lの全域でインナーカットオフがほぼ一定であることが分かった。このときのインナーカットオフと乱流スケールなど種々の特性スケールを比較したところ、最も相関が強いのが火炎の流体力学的不安定性における擾乱成長率が最大になる特性スケールであることが明らかになった。火炎の流体力学不安定性の重要性は、乱れがほとんどない混合気流に対しても高圧下では明確な不安定性が発生しているという観測結果によっても裏付けられた。

  35. 二段燃焼する空気吸込式ストラットの試作と実験

    新岡 嵩, 和久 芳春, 花井 宏尚, 小林 秀昭, 中川 成人, 丸田 薫

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関:TOHOKU UNIVERSITY

    1998年 ~ 1999年

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    スクラムジェット実現のための重要な技術課題の一つとして、火炎を安定に保つこと、すなわち保炎があげられる。これまでに行われた研究では、ストラットによって超音速流中に保持された火炎について、反応領域に噴射する燃料の予混合化や予燃焼による保炎性向上が確認されている。特に、予燃焼方式は二次燃焼領域に十分な熱量を供給する事によって高い保炎性が望めると期待される。これらの研究では、予混合および予燃焼のための空気は外部から供給されているが、実機への応用を考えた場合、余分な酸素を搭載する事は効率的とは言えず、大気中酸素の利用が望ましい。そこで、予燃焼室付きストラットを発展させ、ストラット前方から主流空気を取り込みストラット内部での予燃焼に利用する空気吸込式ストラットを提案した。 空気吸込式付ストラットについて、超音速流中で保炎実験を行い、以下の結果を得た。予燃焼室内に主流から空気を取り込むことによって、超音速流中でも容易に着火が可能であり、水素流量を変化させた場合でも広い範囲にわたっての保炎が可能であった。そして、今回実験を行った主流全体温度が590Kから690Kの範囲では、着火性が主流全温度に大きく依存したのに対して、保炎上限界下限界ともに大きな依存はなかった。水素流量によって、火炎形態の変化がみられ、水素流量を増加させるに従ってストラット後端面に付着した火炎となった。また、水素流量を増加させるにつれて、予燃焼室温度が大きく低下した。これは、後流火炎吹き飛びの一つの原因ではないかと考えられる。

  36. 輻射制御による燃焼限界の制御

    丸田 薫

    1997年 ~ 1998年

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    研究計画書に記載の通り,限界近傍の火炎に対して外部から輻射エネルギーを与え,その挙動を調べた.当量比0.55,火炎伸長率10程度のプロパン・空気対向流予混合火炎に対して集光機構を持たない加熱用ランプで輻射エネルギーを与え,火炎応答を観察したところ,輻射の断続によって燃焼速度の遷移がみられたほか,輻射加熱をステップ状に停止した後に,非定常的な火炎の応答を観察できた. 空気を予熱した場合の対向流拡散火炎について,素反応機構を考慮した数値計算によって火炎帯全域からの輻射量を見積もったところ,予熱空気温度が高温になるほど輻射量が増すことがわかった.これは,高温の空気に向かって化学反応によって生じた輻射化学種が拡散したためである.高温空気使用下で燃料の希薄化が一層進んだ場合には,化学反応による有意な温度ピークが見られず,生成熱が大きく減少したのちも化学反応が維持され,消炎限界が消滅する領域が現れる.この条件下では,輻射化学種の絶対量の減少が著しいため輻射量もさほど大きくないのが特徴である.

  37. 4.0MPaまでの高圧環境における予混合乱流燃焼

    小林 秀昭, 丸田 薫

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関:Tohoku University

    1996年 ~ 1997年

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    本研究は、一定圧力・高圧雰囲気中にノズルバ-ナにより保炎された乱流予混合火炎に対して、乱流火炎構造の詳細な観察、乱れ強さ・乱流スケール等への圧力の影響と火炎構造との関係の解明、乱流燃焼速度に対する圧力の影響を明らかにすることを目的として実施された。混合気としては、メタン-空気、エチレン-空気、プロパン-空気混合気を用いた。その結果、以下のような知見を得た。 1)大気圧および高圧下では乱流特性の測定を行った結果、平均流速の増大と共に乱れ強さは増大するが、大気圧下では乱れの減衰が激しいため平均流速の小さい領域で乱れ強さの増大は緩やかとなった。高圧下では、平均流速のほぼ全域で乱れ強さは直線的に増大した。 2)高圧下で火炎構造は微細化・複雑化した。また、乱れの弱い領域(u'/S_L<1)においてS_T/S_Lはu'/S_Lとともに急激に増大し、3.0MPaのメタン火炎ではS_T/S_Lは最大30まで増大することが確認された。高圧下では、乱れの特に弱い領域でのS_T/S_Lの増大が著しく、これは火炎の流体力学的不安定性の効果が高圧下で著しいことが原因といえる。 3)高圧下におけるS_T/S_Lの増大率はプロパン火炎の方が、メタン火炎およびエチレン火炎よりも小さい。これは高圧における流体力学的不安定性による火炎面積の増大が、プロパン-空気混合気では大きなルイス数による熱・物質拡散相互作用によって抑制されるためと考えられる。 4)乱れ強さの広い範囲において、エチレン火炎に対するS_T/S_Lとu'/S_Lの関係はメタン火炎とほぼ一致する。一方、プロパン火炎の_T/S_Lはエチレン火炎およびメタン火炎に比較して小さい。 5)従来から提案されている_T/S_L、u'/S_Lおよび乱流レイノルズ数R_Lに関する一般関係が高圧火災に適用できるかを検討した結果、Abdel-Gayedら(1987)の一般関係と傾向は一致するが、本実験結果の_T/S_Lはそれより大きい値を示した。乱れの強い領域(u'/S_L>1.0)における_T/S_LにはR_Lに関する1/4乗則が見られ、Gouldin(1987)によるフラクタル理論に基づく乱流燃焼モデルと一致する。 6)本実験結果をu'/S_Lの全域で最も適切に表すことができる一般関係式はS_T/S_L∝[(P/P_0)(u'/S_L)]^nであり、その指数nは0.4に近いことが明らかとなった。

  38. プリバーナを備えた超音速燃焼ストラットの試作研究

    新岡 嵩, 足立 茂, 丸田 薫, じゅ 詒光, 小林 秀昭

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究機関:Tohoku University

    1995年 ~ 1997年

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    超音速から極超音速までの広い飛行速度で作動するスクラムジェットの研究開発が進んでいるが、エンジン内の超音速燃焼の制御は解決しなければならない大きな課題の一つとなっている。研究では、予燃焼室を持ったストラットを提唱し、その二段燃焼による保炎メカニズムの解明を数値解析的に行うと共に、実験的にもその有効性を示したものである。最初に、予燃焼室における水素燃料の燃焼性ついて平衡計算を行っており、当量比による燃焼温度や活性種濃度の変化などを求めた。次に、後向きステップ背後のおける超音速乱流年商の数値解析を行った。二つの強い反応領域を持つ特徴的構造、予燃焼室から供給される活性種の保炎への影響、火炎の吹き飛びメカニズムなど明らかにした。続いて、二次元三角柱状の予燃焼室付きストラット後流の燃焼数値解析を行った。予燃焼室の燃焼条件が二次燃焼に与える影響を詳細に求めると共に、ストラットから噴射される高温水素の自着火範囲、水素流量による火炎構造の変化、火炎の吹き飛びのメカニズムなどを明らかにした。特に、ストラット後流のせん断層における混合効率に着目し、局所的反応素過程との関係を示した。更に、超音速燃焼実験と数値解析結果を比較検討した。実際の予燃焼室では、化学平衡に達していないことが定量的に完全な一致を困難にしているが、二つの強い反応領域を持つ構造や、超音速空気流の全温による保炎範囲の変化など、実験と計算は定性的に一致することを明らかにした。

  39. 超音速空気流における水素燃焼領域の衝撃波干渉による安定化

    新岡 崇, 丸田 薫, じゅ 詒光, 小林 秀昭

    1996年 ~ 1996年

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    年々高負荷化が著しい航空宇宙エンジンにおいて,CO_2フリー燃料としての水素は高速反応の観点からも優れている.本研究は,未来型航空エンジンである,水素を燃料したスクラムジェットエンジンの保炎に関するもので,エンジン内の燃焼領域に衝撃波を入射させることによって保炎性能を向上させることを目的としている. 本年度は,三角柱ストラット保炎器後流の燃焼領域に入射する衝撃波の非対称化,衝撃波入射位置,衝撃波強度,流路閉塞率を変化させ,保炎性能に及ぼす影響を調べた.その結果,以下の知見を得た. 1)衝撃波入射位置がストラット後端に近づくにつれて、再循環流は強化され保炎限界流量は増加することがわかった.逆に,ストラット高さ以上下流へ入射すると保炎限界流量は低下せず、閉塞率の高い場合には逆に上昇する複雑な挙動を示すことがわかった. 2)衝撃波が強いほど再循環流が拡大・強化され、保炎限界流量は増加すること,ストラット後端近傍に入射すると保炎限界流量の増加は大きいが,下流へ入射する場合、衝撃波の強さの違いよる差は少なくなることがわかった. 3)衝撃波非対称入射では,再循環流と噴流は後流内で偏り,保炎限界流量が増加し保炎性能向上に有効であることがわかった. 4)衝撃強度の増大および入射位置の非対称化は,閉塞率を大きくすると,後流幅が減少し保炎限界が低下することが明らかになった.また, 次に,総括反応速度を変化させることを目的として,水素に少量のメタンを添加した場合の保炎実験を行った.その結果,以下の知見を得た. 5)水素流量に対する2%以下のわずかなメタン添加でも保炎限界が大きく狭まり,メタン添加量の増大により,保炎限界全温も上昇することが判明した.これは,メタン分解反応によりHラジカルが消費されるため,メタンの熱分解が完了するまで活性種の増殖が起こらず,着火時間が増大することが原因と考えられる.

  40. 臨界圧域における液体燃料の蒸発と着火

    新岡 嵩, 丸田 薫, じゅ 詒光, 小林 秀昭

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関:Tohoku University

    1994年 ~ 1996年

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    懸垂された燃料液滴を,瞬時に高温電気炉の中に挿入してその着火時間を調べる実験を,高圧容器の中で行った.燃料として,ヘプタン,オクタン,デカン,ヘキサデカン,液滴径は0.3-1.5mm,電気炉温は950K,圧力はそれぞれの液体燃料の臨界圧力を越えるまで行った.液滴の振動を回避するため,炉の方を移動したが,その速度は大きくとも小さくとも誤差が大きく,適度の速度があることが分かり,液滴が炉の入り口に到達して所定の場所に至るまでの時間は,約70msecであった. 非揮発性の燃料の場合は,一般的に,液滴径が大きくなるに従い着火時間も大きくなる傾向にある.加熱に要する時間が延びるからと解釈される.しかし,揮発性燃料の場合は,液滴径が小さくなると着火時間は大きくなった.質量流束が大きくなって,反応時間が長く必要になるためである.したがって,条件が整えば,着火時間に最小値ができる場合が生じる.しかし,圧力が増大すると,この傾向はなくなる傾向があり,単調な変化となる.なお,着火前に液滴が蒸発消滅する着火限界は広がる.すなわち限界初期直径は小さくなる傾向になる. 各燃料の臨界圧近傍における着火時間の変化を調べたところ,燃焼速度定数のような特異性は現れず,単調な変化となった.臨界圧近傍における種々の物性値の著しい変化に伴って,熱と物質の移動現象の一つとしての燃焼現象が支配されているはずであるが,燃焼の場合と異なり,液滴表面温度は臨界温度よりかなり低い温度であることが予想され,そのため臨界条件から程遠い条件になっているためと考えられる. 上記の結果を基に,7個の液滴からなる液滴列の端の液滴に着火し,もう一方の端の液滴までの燃え拡がる速度に関する実験を行った.液滴間隔が大きくなっても小さくなっても,燃え拡がり速度は小さくなり,最大の速度を持つ間隔が存在した.間隔が大きい場合は,火災が届き難いことで説明できるが,小さくなった場合は,火災が次の液滴が近すぎて前の液滴火災を冷却することによると説明した.圧力を上げると,圧力と共に急速に燃え拡がり速度は小さくなり,臨界圧を越えてまで燃え拡がりが存在することがなかった.火災の直径が圧力と共に急速に小さくなることに起因すると結論した.

  41. 超音速空気流における水素燃焼領域の衝撃波干渉による安定化

    新岡 嵩, じゅ 詒光, 丸田 薫, 小林 秀昭

    1995年 ~ 1995年

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    マッハ数2.5、全温550-800Kの超音速空気流に、長さ80mm高さ20mmの二次元楔状ストラットを置き、ストラット背後から水素燃料を噴射した。ストラット後流に衝撃波を入射させると、後流全体に燃焼領域が安定に確保できる。昨年度に引続き、この保炎性能を詳細に調べ、数値シミュレーション結果との比較など進めた。 昨年度はLDV計測による流速分布について調べたが、今年度は、ストラット後流の保炎領域について、濃度分布と温度分布、さらにはLIF計測によるOH発光など明らかにした。水素燃料の増大と共に、後流において、再循環流と水素噴流が衝突してできる対向流型の火炎が削減して、超音速流と亜音速再循環流の間のせん断層内の主な燃焼領域が移動するが、濃度分布と温度分布はこれらの現象を立証するデータとなった。また、短時間のOH分布計測は、上記の現象を更に明確にすると共に、再循環流内の化学的に非平衡状態にあるため、ときには全く凍結状態でOHが存在しなかったりお、ときには反応が急速に進行して、OHが十分に存在していることがわかった。流れが必ずしも定常でないため、両方の性状が交互に出てくると考えられる。 更にこの保炎メカニズムを確認することと、保炎性能を高めることを目的として、水素燃料に空気を予混合して噴射し、混合を結果として速める実験を行った。予混合化は、むしろ保炎性能を悪くする結果になった。これは、空気の混入によって、噴射の運動量を増大させ、先述のように、火炎を下流に押しやる方向に移動させることになるからである。更に予混合化を進めると、リセス内で一次燃焼することになり、全く異なった保炎形態へ移行する。これらについて詳細に検討を行った。

  42. 無重力場における絶対可燃限界の測定

    丸田 薫

    1995年 ~ 1995年

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    本研究では、無重力環境を利用することによって、可燃限界を計測する際の大きな障害の一つであった自然対流の影響を排除でき、同時に極低速強制対流が温度勾配である場でも実現可能であることに初めて着目した。すなわち、極低速の対向流を用いて無重力場実験を行う本方法により、流体力学的な要因や燃焼器等への熱損失に依存しない、純粋に化学反応のみによって決定される、混合気に固有の可燃限界の計測が初めて可能となると考えた。 無重力場で対向流バ-ナを使用し、かつ混合気の濃度の制御を行った例はまだ無い。そこで小型のコンピュータおよびDA変換器、マスフローコントローラを使用した精密な混合気制御系を含む無重力場実験装置を新たに製作して、予混合双子火炎の可燃限界の計測を行った。その結果、従来、通常重力場で計測されていた可燃限界よりも、無重力場ではさらに希薄な混合気も燃焼可能であること、また一般的に良く知られている火炎伸張による消炎限界の他に、極低速域において輻射熱損失によって引き起こされる輻射消炎限界が存在することを初めて確認できた。 また、混合気のルイス数によって、輻射消炎時の火炎が特異な挙動を示すことが明らかとなった。したがって、従来からの可燃限界の概念を整理し、統一的に解釈するためには、理論解析、数値計算によるこれらの現象の理解・解明を図ると同時に、さらなる無重力場実験が必要になるものと思われる。

  43. 超音速空気流における水素燃焼領域の衝撃波干渉による安定化

    新岡 嵩, 丸田 薫, 小林 秀昭

    1994年 ~ 1994年

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    最も反応速度の高い水素燃料は、燃焼速度のみならず、発熱量、断熱火炎温度、定圧比熱、拡散係数、熱伝導率のいずれをとっても大きく、また可燃限界が広く、着火エネルギーも小さい。それにもかかわらず、燃焼領域の安定化は困難であり、種々の特殊な技術を加味しないと、与えられた空気条件に必ずしも安定な火炎が得られるとは限らない。そこで、楔状保炎器の背後に広がる燃焼領域に衝撃波を導入し、その保炎に対する効果を調べるとともに、保炎メカニズムを明らかにすることを目的とした。 実験的には、マッハ2.5の全温550-800Kの乾燥した空気流に長さ80mm高さ20mmの二次元楔を置き、衝撃波発生板によって衝撃波を入射した。観察領域の両面をガラスにして光学的観察を行えるように工夫された。発生板の位置や水素燃料の量を変えて燃焼領域の安定範囲を調べ、衝撃波入射位置を後方に移動すると燃焼安定性は悪くなり吹き飛びやすくなることなどわかった。その安定性は、保炎器の背後に再循環領域が大きく発達し、衝撃波入射位置が後方に移動すると、この再循環が急速に弱まることがLDV計測によって解明された。 数値計算も同時に行い、再循環領域の動きが確認されると同時に反応率の分布が求められ、水素燃料の量に応じてどのように変動するか明らかにされた。すなわち、保炎器背後からの水素噴流の速度が大きくなると、再循環流の高温空気と衝突してできていた反応帯が消滅して、主流超音速と亜音速領域のせん断層に反応帯先端が移動して種々の条件に対して極めて敏感な燃焼安定性に変わる。また、観察領域内では超音速主流に反応帯ができないことなど分かった。

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社会貢献活動 33

  1. 平成25年度みやぎ県民大学「学校等開放講座」

    2013年7月5日 ~ 2013年7月26日

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    宮城県民を対象とした流体科学研究所の解放講座の運営を行った。「流れを科学する」というテーマで5回にわたり開催した。

  2. サーモテック2013

    2013年7月3日 ~ 2013年7月5日

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    エネルギー動態研究分野における燃焼加熱に関する基礎研究および企業との共同研究の成果を展示、及び「高温酸素燃焼とマイクロコンバスタの基礎燃焼特性」に関する発表を行った。

  3. 平成24年度みやぎ県民大学「学校等開放講座」

    2012年8月24日 ~ 2012年9月28日

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    宮城県民を対象とした流体科学研究所の解放講座の運営を行った。「流れを科学する」というテーマで5回にわたり開催した。

  4. 平成23年度みやぎ県民大学「学校等開放講座」

    2011年8月26日 ~ 2011年9月30日

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    宮城県民を対象とした流体科学研究所の解放講座の運営を行った。「流れを科学する」というテーマで5回にわたり開催した。

  5. 平成22年度みやぎ県民大学「学校等開放講座」

    2010年8月27日 ~ 2010年9月24日

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    宮城県民を対象とした流体科学研究所の解放講座の運営を行った。「流れを科学する」というテーマで5回にわたり開催した。

  6. 平成21年度みやぎ県民大学「学校等開放講座」

    2009年8月25日 ~ 2009年9月25日

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    宮城県民を対象とした流体科学研究所の解放講座の運営を行った。「流れを科学する」というテーマで5回にわたり開催した。

  7. 平成20年度みやぎ県民大学「学校等開放講座」

    2008年9月12日 ~ 2008年10月10日

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    宮城県民を対象とした流体科学研究所の解放講座の運営を行った。「流れを科学する」というテーマで5回にわたり開催した。

  8. 都市エネルギーフェア「SENEX 2005」(主催:仙台市ガス局)

    2005年5月31日 ~ 2005年6月1日

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    マイクロコンバスタの紹介・展示

  9. 科研費NEWS 2015年度 VOL.3 最近の研究成果トピックス

    2016年2月10日 ~

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    温度分布制御型マイクロフローリアクタによる燃焼化学反応の研究-火炎クロマトグラフ法の誕生-

  10. 科学協力学際センター 第24回市民型講座

    2014年12月15日 ~

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    講演:ひと味違う「新コンセプト燃焼技術」

  11. 第一回技術交流会(ケーヒン)

    2014年2月13日 ~

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    「最先端燃焼技術情報(希薄燃焼含む)」に関する講演

  12. 平成25年度 第8回 宇宙政策セミナー「今後の宇宙利用~東北からの挑戦~」in 仙台

    2014年1月16日 ~

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    パネリストとして「燃焼限界の統一理論構築に向けた対向流火炎の宇宙実験」について講演

  13. 日本燃焼学会2012年度基礎燃焼工学講座

    2013年2月1日 ~

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    基礎5章 『層流燃焼』 講師

  14. 日本機械学会 第5回熱工学ワークショップ

    2012年11月3日 ~

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    講師「低エクセルギー損失燃焼とそのインパクト」

  15. 日本機械学会 第5回熱工学ワークショップ

    2012年11月3日 ~

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    講師「低エクセルギー損失燃焼とそのインパクト」

  16. 日本機械学会東北支部体験型見学会(機械の日・記念行事)

    2012年8月18日 ~

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    風洞試験設備を使用したモデル製作・空力コンテスト

  17. 日本燃焼学会第2回基礎燃焼工学講座

    2011年12月6日 ~

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    基礎4章 『層流燃焼』 講師

  18. 運営 【特別企画】日本機械学会東北支部東海支部共同セミナー 企画担当幹事

    2011年11月12日 ~

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    「特別企画」日本機械学会東北支部・東海支部共同セミナー 交通とエネルギーの統合-クリーンでロバストな社会システムを目指して

  19. 日本機械学会東北支部新仙台火力発電所見学会企画担当幹事

    2011年8月20日 ~

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    機械学会東北支部見学会-新仙台火力発電所-

  20. エンジン内部の異常燃焼を計測

    2011年1月4日 ~

  21. 燃焼特性評価装置 東北大と共同開発

    2010年12月24日 ~

  22. 自動車用エンジンのノッキング測定容易

    2010年12月22日 ~

  23. 燃料の燃焼特性評価機器を開発

    2010年12月22日 ~

  24. 燃料特性評価装置「マイクロフローリアクタ」をIHIと共同開発、実用化に成功

    2010年12月20日 ~

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    燃料特性評価装置「マイクロフローリアクタ」をIHIと共同開発、実用化に成功 (自動車用エンジンのノッキングの起こりやすさの測定容易に) IHI,東北大により同時プレスリリース

  25. 仙台一高東北大学学部学科説明会

    2010年11月10日 ~

  26. ソウル大学でのセミナー

    2007年10月25日 ~

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    ソウル大学でのセミナーにて、招待講演"On dynamics and pattern formations of flames in 1-D and 2-D meso-scale channels with temperature gradients"を行った。

  27. ENEX2007・省エネルギー技術コンファレンス

    2007年2月1日 ~

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    ENEX2007「第5回省エネルギー技術コンファレンス」での依頼講演

  28. Propellants and combustion

    2006年12月 ~

  29. 石播-東北大 小型燃焼器を開発 省エネ・温度制御性兼備

    2005年7月15日 ~

  30. 炎出ないガス調理器実現も IHIが小型燃焼器

    2005年7月15日 ~

  31. 400-900度C 1度C単位で制御 燃焼式ヒーター 石播が東北大と開発

    2005年7月15日 ~

  32. 新型の小型ヒーター エネルギー効率2倍 石播・東北大

    2005年7月15日 ~

  33. 安全性に優れ、高い熱効率のマイクロコンバスタ(小型燃焼器)を開発

    2005年7月14日 ~

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メディア報道 4

  1. 炭酸エステル着火反応解明 安全なリチウム電池開発期待

    日刊工業新聞

    2021年12月9日

    メディア報道種別: 新聞・雑誌

  2. コロンブスチャンネル-Meet the professor

    CAT-V インターネットテレビ

    2010年1月

    メディア報道種別: テレビ・ラジオ番組

  3. 東北大学の新世紀 「燃焼反応の顕微鏡」

    東日本放送

    2009年8月31日

    メディア報道種別: テレビ・ラジオ番組

    詳細を見る 詳細を閉じる

    東北大学の新世紀 「燃焼反応の顕微鏡」

  4. 芽はぐくむ研究室「効率的な燃焼技術研究 省エネへ熱・物質再利用」

    日刊工業新聞社

    2007年8月20日

    メディア報道種別: 新聞・雑誌

その他 40

  1. Diffusive-thermal instability of stretched low-Lewis-number flames of slot-jet counterflow burners

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    Diffusive-thermal instability of stretched low-Lewis-number flames of slot-jet counterflow burners

  2. Study on flame responses and ignition characteristics of CH4/O2/CO2 mixture in a micro flow reactor with a controlled temperature profile

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    Study on flame responses and ignition characteristics of CH4/O2/CO2 mixture in a micro flow reactor with a controlled temperature profile

  3. Diffusive-Thermal oscillations of rich premixed hydrogen-air flames in a microflow reactor

    詳細を見る 詳細を閉じる

    Diffusive-Thermal oscillations of rich premixed hydrogen-air flames in a microflow reactor

  4. Near-lean limit combustion regimes of low-Lewis-number stretched premixed flames

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    Near-lean limit combustion regimes of low-Lewis-number stretched premixed flames

  5. 熱・物質の再循環過程を伴う燃焼現象の基礎学理構築(露政府メガグラントプロジェクト)

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    露政府メガグラント・プロジェクト(プロジェクト番号 14.Y26.31.0003)

  6. Extinction characteristics of CH4/O2/Xe radiative counterflow planar premixed flames and their transition to ball-like flames

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    Extinction characteristics of CH4/O2/Xe radiative counterflow planar premixed flames and their transition to ball-like flames

  7. Study on stretch extinction limits of CH4/CO2 versus high temperature O2/CO2 counterflow non-premixed flames

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    Study on stretch extinction limits of CH4/CO2 versus high temperature O2/CO2 counterflow non-premixed flames

  8. Interactions between heat transfer, flow field and flame stabilization in a micro-combustor with a bluff body

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    Interactions between heat transfer, flow field and flame stabilization in a micro-combustor with a bluff body

  9. Flammability Limits of Low-Lewis-number premixed Flames

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    Flammability Limits of Low-Lewis-number premixed Flames

  10. Cellular and sporadic flame regimes of low-Lewis-number stretched remixed flames

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    Cellular and sporadic flame regimes of low-Lewis-number stretched remixed flames

  11. 高温酸素燃焼技術の研究開発

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    高温酸素燃焼技術の研究開発

  12. Microscale combustion: Technology development and fundamental research

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    マイクロ燃焼における技術動向と基礎研究に関する包括的調査,Review論文,書籍執筆を行う。

  13. Heat recirculation effects on flame propagation and flame structure in a mesoscale tube

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    微小流路における火炎伝播に及ぼす熱循環の影響を解析的に調べる研究

  14. Bifurcations and negative propagation speeds of methane/air premixed flames with repetitive extinction and ignition in a heated microchannel

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    温度勾配を持つマイクロ流路内の振動燃焼現象を対象に,動的振る舞いの詳細を,化学反応にまで踏み込んで調べる研究で,これまでは火炎解分岐や後退する反応面などの現象が見いだされている。

  15. Characteristic regimes of premixed gas combustion in high-porosity micro-fibrous porous media

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    Characteristic regimes of premixed gas combustion in high-porosity micro-fibrous porous media

  16. Experimental investigation on flame pattern formations of DME-air mixtures in a radial microchannel

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    Experimental investigation on flame pattern formations of DME–air mixtures in a radial microchannel

  17. 燃料特性評価装置「マイクロフローリアクタ」の共同開発

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    燃料特性評価装置「マイクロフローリアクタ」をIHIと共同開発、実用化に成功 (自動車用エンジンのノッキングの起こりやすさの測定容易に)

  18. Filtration Combustion of Methane in High-Porosity Micro-Fibrous Media

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    Filtration Combustion of Methane in High-Porosity Micro-Fibrous Media

  19. Splitting Flames in a Narrow Channel with a Temperature Gradient in the Walls

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    Splitting Flames in a Narrow Channel with a Temperature Gradient in the Walls

  20. Dynamic behavior of splitting flames in a heated channel

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    Dynamic behavior of splitting flames in a heated channel

  21. Effect of Activation Energy on Intrinsic Instability of Premixed Flames (Flame Instability at Small Activation Energy)

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    Effect of Activation Energy on Intrinsic Instability of Premixed Flames (Flame Instability at Small Activation Energy)

  22. Heat diffusion characteristics of magnetite nanoparticles dispersed hydro-gel in alternating magnetic field

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    Heat diffusion characteristics of magnetite nanoparticles dispersed hydro-gel in alternating magnetic field

  23. Lower limit of weak flame in a heated channel

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    温度分布制御型チャネル内において,熱損失を補償した場合にも現れる,物質散逸に起因する消炎現象を初めて確認した。

  24. Experimental and numerical investigations of flame pattern formations in a radial microchannel

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    円板型マイクロチャネル内の火炎のパターン形成について,実験および数値計算によりそのメカニズムを示した。

  25. Bifurcations of stretched premixed flame stabilized by a hot wall

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    高温固体壁近傍における火炎の解分岐現象について,微小重力実験および数値計算により調べ,火炎解の分岐現象を確認した。

  26. Extinction characteristics of premixed flame in heated microchannel at reduced pressures

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    温度分布を制御したマイクロチャネル内において,減圧下における消炎特性を明らかにした。

  27. Regime diagrams and characteristics of flame patterns in radial microchannels with temperature gradients

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    円板型マイクロチャネル内に見られる火炎のパターン形成と燃焼特性について,火炎領域図を示した。

  28. Appearance of target pattern and spiral flames in radial microchannels with CH4-air mixtures

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    円板型マイクロチャネル内において,らせん構造などのパターン形成を見いだした。

  29. 熱及び物質伝達の促進に関する研究

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    ノンフロン型省エネ冷凍空調システム開発に関わる冷媒における熱及び物質伝達の促進に関する研究を行う。

  30. Experimental investigations on the combustion behavior of methane-air mixtures in a micro-scale radial combustor configuration

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    study on experimental investigations on the combustion behavior of methane-air mixtures in a micro-scale radial combustor configuration

  31. マイクロコンバスタの燃焼試験

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    熱源用マイクロコンバスタの開発に資するため,試作燃焼器の燃焼試験を実施する。

  32. 熱源用セラミック・マイクロコンバスタの開発

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    筐体をセラミック製とした熱源用マイクロコンバスタの実現可能性を調べ,燃焼器を試作し性能評価を行う。

  33. 小径管内の予混合火炎の伝播に関する数値的研究

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    小径管内の予混合火炎の伝播に関する数値的研究

  34. Development and scale effects of small Swiss-roll combustors

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    study on development and scale effects of small Swiss-roll combustors

  35. Pattern formation of flames in radial microchannels with lean methane-air mixtures

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    study on pattern formation of flames in radial microchannels with lean methane-air mixtures

  36. Nonlinear dynamics of flame in a narrow channel with a temperature gradient

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    study on nonlinear dynamics of flame in a narrow channel with a temperature gradient

  37. 廃棄物処理流動層における砂層内ガス燃焼に関するモデル実験

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    流動層の砂層内における気相燃焼現象をモデリングに反映するためのモデル実験を行う。着火温度に対する各種パラメータの影響を調べる。

  38. 熱源用マイクロコンバスタの研究開発

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    燃焼熱起源でありながら電気ヒータなみの温度制御性を有する燃焼器であるスイスロール式マイクロコンバスタの研究開発

  39. MEMS燃焼器に適用するマイクロチャネル内超過エンタルピ燃焼システム

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    マイクロチャネル内において超過エンタルピ燃焼を実現し,消炎距離以下の燃焼現象を実現する。

  40. 加熱されたチャネル内のマイクロ燃焼の特性

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    加熱されたチャネル内のマイクロ燃焼の特性についての共同研究

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