―156―Lb（1） Lbは分裂長さ，ρlは液体密度，ρgは雰囲気気体の密度，*2～5 技術研究所 1. はじめにKey words：Heat engine, Fuel, Fuel injection, Spray breakup, Breakup length, Water injection, BiofuelCDbnρlρg =In recent years, there has been a social demand for internal combustion engines with high thermal e■ciency, zero impact emissions (ZIE), and carbon neutrality (CN). In order to satisfy the demands, it is important to control in-cylinder mixture concentration/temperature distributions, precisely, based on breakup characteristics of liquid sprays under various environments. In this study, we focused on non-dimensional quantities that represent the breakup lengths of various liquid sprays in a unified manner. The results showed that a breakup length was able to be uniformly expressed by non-dimensional quantities composed of Jet numbers, Reynolds numbers, and non-dimensional quantity representing the ratio of latent heat to sensible heat under various injector specifications, liquid types and ambient conditions.Powertrain Technology Development Dept.Akira KuramochiMasatoshi SetoTechnical Research CenterYuji HaradaHiroyuki YamashitaTakeshi NagasawaUnified Expression of Spray Breakup Characteristics Using a Non-dimensional Quantity囲気環境や噴孔諸元，水を含むさまざまな液体種において，噴霧の分裂特性を精度よく予測可能かつ重要な物理法則に則った簡易モデルの構築を進める事が重要となる。 分裂長さは，噴霧中に存在する液体の分裂状態，及び噴霧の巨視的な空間的発達挙動／空間分布特性を考察する上で重要な物理量であり，噴霧の分裂特性を代表するパラメーターの一つである。この分裂長さについては，Levichの分裂理論に基づいた簡便なモデルが提案されており，式（1）で表される（3）。要 約 内燃機関の高熱効率化に加え，ゼロインパクトエミッション（ZIE）化及びカーボンニュートラル（CN）燃料への対応が急務となっている。多種多様な燃料において高い熱効率とZIE化を両立するためには，各種液体噴霧の分裂特性に基づいて，エンジン燃焼室内の混合気濃度分布・温度分布を精密に制御することが重要となる。本研究では，噴霧の分裂特性に深く関係する分裂長さに着目し，多種多様な液体噴霧の分裂長さを統一的に整理可能な指標構築に取組んだ。気液の相対速度を考慮した慣性力と表面張力の比を表すジェット数，噴霧先端速度と噴孔直径，雰囲気気体の動粘性に基づく気相レイノルズ数，及び液体の潜熱顕熱比を表す無次元量によって，液体種，噴孔諸元，雰囲気環境それぞれが異なる噴霧の分裂長さを統一的に整理できることを示した。Abstract 内燃機関の高熱効率化に加え，排気中の環境負荷物質含有率を大気同等とするゼロインパクトエミッション（ZIE）化，排出CO2量を正味ゼロとするカーボンニュートラル（CN）化への対応も急務の課題となる。ガソリンやCN対応燃料を適用したエンジンにおいても，高い熱効率とZIEを両立するためには，各種噴射液体の分裂速度，分裂後液滴の空間分布等に代表される分裂特性に基づいた筒内混合気濃度／温度分布の精密な制御が重要である。また筒内の混合気温度分布制御に関しては，水噴霧の活用も想定される（1）（2）。よって，高熱効率化及びZIE化，更にはCN化へ迅速に対応するためには，多様な雰*1 パワートレイン技術開発部 倉持 晃*1原田 雄司*2永澤 健*3瀬戸 祐利*4山下 洋幸*5論文・解説28無次元数による噴霧の分裂特性の統一的整理
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