宮島 秀規  修士論文:仮想流束法を用いたエンジンの吸気ポート形状がシリンダ内流れに与える影響の数値解析
研究内容

 自動車のエンジンの性能はシリンダ内の流れに大きく影響を受ける.吸気工程で形成される安定した旋回流は,圧縮工程上死点付近で崩壊し,乱れをもたらすことで熱効率の向上に寄与する.そこで,本研究では圧縮性オイラー方程式と仮想流束法を用い,吸気ポート形状に着目したピストンシリンダモデルの解析を行い,充填効率,圧力変動,タンブル比を調べることにより,シリンダ内に形成される旋回流の評価を行った.はじめに,ピストンシリンダモデルが4ストロークエンジンの排気,吸気,圧縮,膨張が表現できていることを確認した.次に,吸気管の径を変えて解析を行い,シリンダ内の旋回流の傾向を調査した.その結果,吸気管内を流れる流体の速度と吸気バルブの位置が旋回流の形成に影響を与えており,径を大きくすることで圧縮工程後半まで減衰しない安定した旋回流を形成することが確認できた.

研究業績等

 【卒業論文】

 “仮想流束法を用いた内燃機関内流れの吸気に関する数値シミュレーション”,京都工芸繊維大学,2015年2月.

 

 【修士論文】

 “仮想流束法を用いたエンジンの吸気ポート形状がシリンダ内流れに与える影響の数値解析”,京都工芸繊維大学,2017年2月.

 

 【国内会議発表】

  1. 宮島秀規,福井智宏,森西晃嗣,“エンジンのシリンダ形状が内部流れに与える影響の数値解析”,第30回数値流体力学シンポジウム,USB memory,東京,2016年12月.
  2. 宮島秀規,福井智宏,森西晃嗣,“吸排気を考慮した内燃機関内流れの数値シミュレーション”,日本機械学会 関西支部 第91期定時総会講演会,p. 408,大阪,2016年3月.

 

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