研究者紹介システム

段 智久
ダン トモヒサ
大学院海事科学研究科 海事科学専攻
教授
機械工学関係
Last Updated :2022/09/16

研究者情報

所属

  • 【主配置】

    大学院海事科学研究科 海事科学専攻
  • 【配置】

    海洋政策科学部 海洋政策科学科, 海事科学部 マリンエンジニアリング学科

学位

  • 博士(工学), 同志社大学
  • 低温プラズマによる支援燃焼
  • 二流体連続攪拌混合装置
  • 高揮発性物質混入流体の動粘度測定
  • 船外機におけるアルコール系混合燃料の利用

授業科目

ジャンル

  • 科学・技術 / 工学

コメントテーマ

  • 内燃機関
  • バイオ燃料
  • ディーゼルエンジン
  • 機関室シミュレータ

研究ニュース

研究活動

プロフィール情報

  • プロフィール

    兵庫県明石市出身。内燃機関(エンジン)の環境負荷低減を目的とした研究に取り組んでいます。

    研究の世界に入るきっかけとなった研究テーマは「ディーゼル燃料噴霧の微粒化機構の解明」。噴霧火炎内で自発光するNOから窒素酸化物の低減をこころみるテーマでした。ディーゼルエンジンでは,燃焼室における燃料分散過程が燃焼状況,ひいては排出成分(エミッション)濃度に大きな影響を与えています。そこで,「燃料噴霧がいかに細かく広く分散するか,またどういった機構でその分散が決まるかを明らかにすること」は機関性能を制御する上で重要なテーマとなります。

    その後,海外の大学で「高出力密度のディーゼルエンジン開発の基礎研究」,「並列化計算機を利用したディーゼル噴霧燃焼の解析研究」などに従事し,現在は船舶のディーゼルエンジンを対象に次世代燃料の適用研究などを実施しています。また,海技士養成で利用する舶用機関プラントシミュレータ(MEPS : Marine Engine Plant Simulator)をはじめ,マリンエンジニアリングに関する研究にも取り組んでいます。

    次世代の舶用機関燃料にはさまざまな候補がある中で、アンモニア、ジメチルエーテル、ガスなどに絞って研究を展開していくところです。また、地球環境における酸素濃度維持のため、バイオ燃料をはじめとするバイオマス由来の燃料適用も試みています。

研究キーワード

  • 噴霧の大規模渦構造
  • テイラー理論分裂モデル
  • 離散粒子モデル
  • 低温プラズマ
  • 環境毒性
  • 環境保全
  • ディーゼルエンジン
  • 燃料
  • 代替燃料
  • 次世代燃料
  • 環境対応
  • 微粒化
  • 排気エミッション
  • マリンエンジニアリング
  • 船舶機関
  • 海事教育訓練
  • 舶用機関プラントシミュレータ
  • 機関室シミュレータ
  • Internal Comubustion Engine
  • KH-RT(waves) Breakup Model

研究分野

  • フロンティア(航空・船舶) / 船舶海洋工学
  • ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 熱工学

委員歴

  • 2019年05月 - 現在, 公益社団法人日本マリンエンジニアリング学会, JIME10年ビジョン実行委員会;委員
  • 2018年10月 - 現在, PAAMES (Pan Asian Association of Maritime Engineering Societies) 9th PAAMES/AMEC2020 (St.Petersburg), International Standing Committee & International Program Committee ; Member
  • 2018年05月 - 現在, 公益社団法人日本マリンエンジニアリング学会, 国際交流委員会 ; 委員長
  • 2018年05月 - 2020年04月, The Japan Institute of Marine Engineering (JIME), International Exchange Committee ; Chair
  • 2018年05月 - 2019年04月, The Japan Institute of Marine Engineering (JIME), Comittee for Formulatoin of JIME 10 Years' Plan ; Member
  • 2018年05月 - 2019年04月, 公益社団法人日本マリンエンジニアリング学会, JIME 10年ビジョン策定委員会 ; 委員
  • 2018年04月 - 現在, Japan Society of Mechanical Engineers (JSME), Engine System Division, Committee for Internal Combustion Engines Symposium ; Secretary
  • 2018年04月 - 2018年11月, 一般社団法人日本機械学会, エンジンシステム部門 内燃機関シンポジウム委員会 ; 幹事
  • 2017年08月 - 2017年12月, The Korean Society of Marine Engineering, Organizing Committee of ISMT2017 ; International Adivisory Committee
  • 2017年08月 - 2017年12月, The Korean Society of Marine Engineering, Organizing Committee of ISMT2017 ; International Adivisory Committee
  • 2017年08月 - 2017年12月, The Japan Institute of Marine Engineering, Member Enhancement Committee ; Member
  • 2017年08月 - 2017年12月, 公益社団法人日本マリンエンジニアリング学会, 会員増強対策委員会 ; 委員
  • 2017年05月 - 現在, The Japan Institute of Marine Engineering, Director (Exectutive Director)
  • 2017年05月 - 現在, 公益社団法人日本マリンエンジニアリング学会, 理事(業務執行理事)
  • 2016年11月 - 2018年10月, PAAMES (Pan Asian Association of Maritime Engineering Societies), 8th PAAMES/AMEC208 (Busan), International Standing Committee & International Program Comittee ; Member
  • 2016年11月 - 2018年10月, PAAMES (Pan Asian Association of Maritime Engineering Societies), 8th PAAMES/AMEC2018 (Busan), International Standing Committee & International Program Committee ; Member
  • 2016年05月 - 2018年04月, The Japan Institute of Marine Engineering, Committee for Engineers' Education ; Chairperson
  • 2016年05月 - 2018年04月, 公益社団法人日本マリンエンジニアリング学会, 技術者教育委員会 ; 委員長
  • 2015年05月 - 2017年04月, The Japan Institute of Marine Engineering, Delegate & Director
  • 2015年05月 - 2017年04月, 公益社団法人日本マリンエンジニアリング学会, 代議員・理事
  • 2015年05月 - 2016年04月, 公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 技術者教育委員会 ; 副委員長
  • 2015年04月 - 2017年12月, The Japan Institute of Marine Engineering, ISME2017 (11th International Symposium on Marine Engineering) TOKYO, Local Executive Committee ; Chairperson of Technical Committee
  • 2015年04月 - 2017年12月, The Japan Institute of Marine Engineering, ISME (International Symposium on Marine Engineering) 2017(Tokyo), Local Executive Committee ; Chair of Technical Committee
  • 2015年04月 - 2016年03月, Japan Institute of Marine Engineering, Committee for Engineers' Education ; Vice-chair
  • 2014年12月 - 2016年11月, PAAMES (Pan Asian Association of Maritime Engineering Societies), 7th PAAMES/AMEC2016 (Hong Kong), International Standing Comittee & International Program Committee ; Member
  • 2014年10月 - 2016年10月, PAAMES (Pan Asian Association of Maritime Engineering Societies), 7th PAAMES/AMEC2016 (Hong Kong), International Standing Committee & International Program Committee ; Member
  • 2014年05月 - 現在, The Japan Institute of Marine Engineering, Research Committee for Diesel Engines (First Category) ; Chairperson
  • 2014年05月 - 現在, 公益社団法人日本マリンエンジニアリング学会, ディーゼル機関研究委員会(第1種研究委員会) ; 委員長
  • 2013年04月 - 2018年03月, Japan Society of Mechanical Engineers, Kansai Branch, Executive Committee of MECHAVOCATION ; Member
  • 2013年04月 - 2018年03月, 一般社団法人日本機械学会 関西支部, メカボケーション実行委員会 ; 委員
  • 2012年12月 - 2014年10月, PAAMES (Pan Asian Association of Maritime Engineering Societies), 6th PAAMES/AMEC2014 (Hangzhou), International Standing Comittee & International Program Comittee ; Member
  • 2012年12月 - 2014年10月, PAAMES (Pan Asian Association of Maritime Engineering Societies), 6th PAAMES/AMEC2014 (Hangzhou), International Standing Committee & International Program Committee ; Member
  • 2010年12月 - 2012年12月, PAAMES (Pan Asian Association of Maritime Engineerign Societies), 5th PAAMES/AMEC2012 (Taipei), International Standing Comittee & International Program Comittee ; Member
  • 2010年12月 - 2012年12月, PAAMES (Pan Asian Association of Maritime Engineerign Societies), 5th PAAMES/AMEC2012 (Taipei), International Standing Committee & International Program Committee ; Member
  • 2009年04月 - 2011年03月, Japan Society of Mechanical Engineers, Editorial Committee ; Member
  • 2009年04月 - 2011年03月, Japan Society of Mechanical Engineers, Engine System Division ; Delegate
  • 2009年04月 - 2011年03月, 日本機械学会, 編集委員会 ; 委員
  • 2009年04月 - 2011年03月, 日本機械学会, エンジンシステム部門 ; 代議員
  • 2007年01月 - 2014年12月, Japan Institute of Marine Engineering, ISME (International Symposium on Marine Engineering) 2009(Busan), 2011(Kobe), 2014(Harbin), International Standing Committee ; Member
  • 2007年01月 - 2014年09月, Japan Institute of Marine Engineering, ISME (International Symposium on Marine Engineering) 2009(Busan), 2011(Kobe), 2014(Harbin), International Standing Committee ; Member
  • 2006年10月 - 2008年10月, PAAMES (Pan Asian Association of Maritime Engineering Societies), 3rd PAAMES/AMEC2008 (Chiba), Loacal Executive Committtee & International Standing Committee ; Member
  • 2006年10月 - 2008年10月, PAAMES (Pan Asian Association of Maritime Engineering Societies), 3rd PAAMES/AMEC2008 (Chiba), Loacal Executive Committtee & International Standing Committee ; Member
  • 2005年04月 - 2014年03月, Japan Institute of Marine Engineering, Research Committee for Diesel Engines (First Category) ; Secretary
  • 2005年04月 - 2014年03月, 日本マリンエンジニアリング学会, ディーゼル機関研究委員会(第1種研究委員会) ; 幹事
  • 2005年04月 - 2010年03月, Japan Institute of Marine Engineering, Research Committee for Numerical Simulation (Second Category) ; Secretary
  • 2005年04月 - 2010年03月, 日本マリンエンジニアリング学会, 数値シミュレーション研究委員会(第2種研究委員会) ; 幹事
  • 2005年04月 - 2006年10月, PAAMES (Pan Asian Association of Maritime Engineering Societies), 2nd PAAMES/AMEC2006 (Cheju), Technical Program Committee ; Member
  • 2005年04月 - 2006年10月, PAAMES (Pan Asian Association of Maritime Engineering Societies), 2nd PAAMES/AMEC2006 (Cheju), Technical Program Committee ; Member
  • 2003年05月 - 2018年04月, Japan Institute of Marine Engineering, Committee for International Affairs ; Member
  • 2003年05月 - 2018年04月, 日本マリンエンジニアリング学会, 国際交流委員会 ; 委員
  • 2001年04月 - 2002年03月, Japan Institute of Marine Engineering, Delegation of YME (Young Marine Enginners) ; Leader of Group YME2001
  • 2001年04月 - 2002年03月, 日本マリンエンジニアリング学会, YME (Young Marine Enginners)使節員 ; 使節員リーダー
  • 2022年05月 - 現在, 公益社団法人日本マリンエンジニアリング学会, 業務執行理事(国際担当)

受賞

  • 2021年09月 公益社団法人日本マリンエンジニアリング学会, 学術講演会優秀講演賞, プラズマ支援燃焼にむけた電極周りの現象解明 -高圧静止場雰囲気および大気圧流動雰囲気場における放電特性

    山名 馨

  • 2020年05月 日本マリンエンジニアリング学会, シニアマリンエンジニア(CPD)

  • 2018年11月 Asia Maritime & Fisheries Universities Forum, AMFUF 2018 Paper Awards (KINPR Chairman Prize), Crude Plant Oil as Fuel of Internal Combustion Engines for Green Shipping

    段 智久

  • 2018年05月 公益社団法人日本マリンエンジニアリング学会, 功労賞, 国際会議(ISME2017)における貢献

    段 智久

  • 2017年05月 公益社団法人日本マリンエンジニアリング学会, 功労賞, CPD指導貢献

    段 智久

    日本国

    その他の賞

  • 2015年11月 一般社団法人神戸市機械金属工業会, 神戸市機械金属工業会賞, ストレートジャトロファ油のディーゼルエンジン適用のための燃焼解析

    中本 貴大

    国内学会・会議・シンポジウム等の賞

  • 2013年05月 公益社団法人日本マリンエンジニアリング学会, ロイドレジスターマンソン賞, Measurement of Bunker Oil / DME Blended Fuel Viscosity for Diesel Engine Application

    段 智久, 柳 榮鉉, 浅野一朗

  • 2010年05月 日本船舶海洋工学会関西支部, 優秀賞(学生合同発表会), ディーゼル機関でのDME混合燃料の燃焼解析

    尾内 亮太

    日本国

    国内学会・会議・シンポジウム等の賞

論文

  • SPG 膜を利用した水植物油脂エマルジョン燃料に関する研究

    永井 康生, 安浪 暁虎, 浅野 一 朗, 段 智久

    日本液体微粒化学会, 2021年12月17日, 第30回微粒化シンポジウム講演論文集, (A212), 1 - 5, 日本語

  • 舶用4ストロークエンジンの環境規制への対応

    段 智久

    2021年09月28日, 第91回(令和3年度)マリンエンジニアリング学術講演会講演論文集, (S2-4), 59 - 64, 日本語

    [招待有り]

    研究論文(その他学術会議資料等)

  • プラズマ支援燃焼を燃焼室内部で形成する試み

    都築 賢三朗, 山名 馨, 案納 俊, 浅野 一朗, 段 智久, 赤松 浩, 大嶋 元啓, 吉本 隆光

    2021年09月27日, 第91回(令和3年度)マリンエンジニアリング学術講演会講演論文集, (309), 245 - 246, 日本語

    研究論文(その他学術会議資料等)

  • プラズマ支援燃焼にむけた電極周りの現象解明 -高圧静止場雰囲気および大気圧流動雰囲気場における放電特性

    山名 馨, 都築 賢三朗, 案納 俊, 浅野 一朗, 段 智久, 赤松 浩, 大嶋 元啓, 吉本 隆光

    2021年09月27日, 第91回(令和3年度)マリンエンジニアリング学術講演会講演論文集, (308), 243 - 244, 日本語

    研究論文(その他学術会議資料等)

  • Fuel combustion improvement by emitted plasma assistance -Trial with electrode configuration and their effects

    Kezaburo Tsuzuki, Kaoru Yamana, Shun Anno, Ichiro Asano, Hiroshi Akamatsu, Takamitsu Yoshimoto, Tomohisa Dan

    2021年09月21日, International Conference on PAAMES/AMEC 2021, 1 - 7, 英語

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Application of plasma assistance for internal combustion Engine -Discharge phenomenon under high pressure ambient conditions

    Kaoru Yamana, Kezaburo Tsuzuki, Shun Anno, Ichiro Asano, Hiroshi Akamatsu, Takamitsu Yoshimoto, Tomohisa Dan

    2021年09月21日, International Conference on PAAMES/AMEC2021, 1 - 7, 英語

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • 船外機火花点火式エンジンにおけるアルコール系燃料の適用に関する研究

    伊藤 徳志, 中野 康大, 宮崎 渉, 段 智久, 浅野 一朗, 岡村 秀雄

    2021年08月, 神戸大学大学院海事科学研究科紀要, 18, 41 - 49, 日本語

    研究論文(大学,研究機関等紀要)

  • 三原 悠, 浅野 一朗, 段 智久, 岡村 秀雄, 松村 千里, 羽賀 雄紀, 中坪 良平

    The Japan Institute of Marine Engineering, 2021年05月01日, マリンエンジニアリング, 56 (3), 473 - 483, 日本語

    [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)

  • Yu MIHARA, Daiki KURO-OKA, Tomoki SHIRAHAMA, Kenta KUWAOKA, Takashi SUZUKI, Ichiro ASANO, Tomohisa DAN

    SAE International, 2019年12月19日, SAE Technical Paper Series, 英語

    [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)

  • ディーゼル機関からのススの変異原性と多環芳香族炭化水素の関係

    速水 健斗, 吉田 明輝, 楠 将史, 今 吾一, 岡村秀雄, 段 智久, 羽賀 雄紀, 中坪 良平, 松村 千里

    日本マリンエンジニアリング学会, 2019年10月, 第89回マリンエンジニアリング学術講演会 講演論文集, 日本語

    研究論文(研究会,シンポジウム資料等)

  • Satoshi Asaoka, Tomohisa Dan, Ichiro Asano, Shinjiro Hayakawa, Kazuhiko Takeda

    © 2019 Elsevier Ltd Ship fuels are highly associated with the emission of particulate matter and sulfur. Sulfur adsorbed on particulate matter in exhaust gases from fuels is generally considered to be sulfate. However, other chemical species of sulfur adsorbed on particulate matter in ship exhaust gases are not well known. The purpose of this study is to identify sulfur species adsorbed on particulate matter in ship exhaust gases using X-ray absorption fine structure. Particulate matter and soot samples were collected from a container carrier, a tugboat, an electric propulsion vessel, training vessels, and a marine engine, and sulfur species of particulate matter and soot were identified by X-ray absorption fine structure analysis. Sulfur emission adsorbed on particulate matter and sulfur species did not change between high and middle loads. In this study, sulfonate derived from fuel or oxidation of sulfide in fuel was identified in addition to sulfate. Total sulfur and sulfate concentrations in soot increased with increasing fuel sulfur content. The concentration of organosulfurorganosulfurs in soot such as thiophen and sulfonate, which originated mainly from fuel and engine oil, tended to increase with increasing fuel sulfur content.

    2019年05月, Chemosphere, 223, 399 - 405, 英語

    [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)

  • 段 智久

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2019年, マリンエンジニアリング, 54 (3), 350 - 357, 日本語

    研究論文(学術雑誌)

  • Crude Plant Oil as Fuel of Internal Combustion Engines for Green Shipping

    Tomohisa Dan

    2018年11月, The 17th Annual Conference, The Asia Maritime & Fisheries Universities Forum (AMFUF 2018), (Guangdong Ocean Univ., China), 159 - 172, 英語

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Research of In-Line Mixing of Dimethyl ether / Bunker oil Blend for Diesel Engine

    Yu Mihara, Takashi Suzuki, Ichiro Asano, Tomohisa Dan

    Abstract reviewed with full-length paper

    2018年10月, 8th Pan Asian Association of Maritime Engineering Societies, Advanced Maritime Engineering Conference 2018 (Busan), 319 - 326, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Engine Characteristic due to Cold Start of Diesel Engine

    Takuya Nakaguchi, Takashi Miwa, Ichiro Asano, Tomohisa Dan

    Abstract reviewed with full-length paper

    2018年10月, 8th Pan Asian Association of Maritime Engineering Societies, Advanced Maritime Engineering Conference 2018 (Busan), 312 - 318, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Evaluation of Bio-Gasoline Combustion in Outboard Spark Ignition Engine

    Wataru Miyazaki, Toru Hayakawa, Kodai Nakano, Ichiro Asano, Hideo Okamura, Tomohisa Dan

    Abstract reviewed with full-length paper

    2018年10月, 8th Pan Asian Association of Maritime Engineering Societies, Advanced Maritime Engineering Conference 2018 (Busan), 597 - 601, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • 船舶エンジンすす中の有機汚染物質分析

    松村 千里, 羽賀 雄紀, 吉識 亮介, 中坪 良平, 今 吾一, 岡村 秀雄, 段 智久, 東條 俊樹, 長谷川 瞳, 宮脇 崇, 西野 貴裕, 中野 武

    日本水環境学会, 2018年09月, 第21回日本水環境学会シンポジウム 講演集(島根), pp.157, 日本語

    研究論文(研究会,シンポジウム資料等)

  • Dai Yamanishi, Kazuyuki Maeda, Tomohisa Dan

    Re-print of ISME2017 Tokyo

    2018年05月, Journal of the Japan Institute of Marine Engineering, 53 (3), 380 - 385, 英語

    [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)

  • Crude Plant Oil Combustion in Diesel Engine with Blending Gas Oil and Liquefied Dimethyl Ether

    Tomohisa Dan, Kiminobu Yoshimura, Shingo Nishiyama, Ichiro Asano

    2017年10月, International Symposium on Marine Engineering and Technology 2017 (ISMT2017), 17 - 19, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Conceptual Proposal of Advanced Sensory Marine Engine Room Simulator

    Hiromasa Ikawa, Takashi Miwa, Tomohisa Dan, Yoshiharu Itami

    2017年10月, International Symposium on Marine Engineering and Technology 2017 (ISMT2017), 47 - 49, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Combustion Analysis of Dimethyl ether / Bunker oil Blend Supplied on In-Line Mixing in IDI Diesel Engine (2nd Report: Evaluation of Optimum Fuel Circulation for Experimental In-Line Mixing System)

    Yu Mihara, Takashi Suzuki, Ichiro Asano, Tomohisa Dan

    2017年10月, International Symposium on Marine Engineering and Technology 2017 (ISMT2017), 41 - 42, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Applying Plasma Assisted Combustion for Internal Combustion Engine

    Kenya Hirosawa, Takamitsu Yoshimoto, Hiroshi Akamatsu, Ichiro Asano, Tomohisa Dan

    2017年10月, International Symposium on Marine Engineering and Technology 2017 (ISMT2017), 38 - 40, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Application of a newly developed Water Mixture Fuel generator to IMO regulations

    Dai Yamanishi, Kazuyuki Maeda, Tomohisa Dan

    2017年10月, The 11th International Symposium on Marine Engineering (ISME2017 TOKYO), (B10-304), 359 - 364, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Evaluation of Bio-gasoline Combustion in Outboard Spark Ignition Engine

    Toru Hayakawa, Wataru Miyazaki, Hideo Okamura, Ichiro Asano, Tomohisa Dan

    2017年10月, The 11th International Symposium on Marine Engineering (ISME2017 TOKYO), (A03-208), 213 - 217, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Change in Combustion State of Plant Oil by Mixing Liquefied Dimethyl Ether and Gas Oil with Direct Injection Diesel Engine

    Tomohisa Dan, Kiminobu Yoshimura, Shingo Nishiyama, Ichiro Asano

    2017年10月, The 11th International Symposium on Marine Engineering (ISME2017 TOKYO), (AS1-103), 48 - 51, 英語

    [招待有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • 最近のエンジン動向に対応した機関室シミュレータ教育に関する基礎研究

    佐藤 圭司, 段 智久

    It is required for shipping company to operate vessels as safe as possible with saving energy for operations. Such operations will bring less emission of harmful matters from vessels which results in both ecological and economical friendly. Marine engine manufacturers have been actively engaged in developing engines with less emission of air pollutants such as NOx and SOx. For further reduction in PM and CO2, an engine which uses natural gas as main fuel has been developed. Moreover, an electronically controlled system has been applied to engines, such as in fuel injection or in valve operations, in order to control fuel combustion precisely in wide range of engine load condition. Despite of such progress in ship engine technology and operations, it should be said that those aspects do not sufficiently reflect to courses in maritime education and training field. Therefore, this study is motivated to correlate the marine engine trends to maritime education and training, especially in training with marine engineering simulators. And it is aimed to establish basic content and procedure in the simulator-education that make marine engineers to aware of reduction in harmful exhaust gases and fuel consumption. This article consists of following three parts in order to figure out the study objectives. First of all, we investigated recent tasks that marine engineers were required in ship operations, as well as current trends of simulator-education. As the next, we carried out experimental measurement of NOx emission from main engine of the training ship “Kaigi Maru”. It is supposed that such emission trends will be useful if they are correlated to training with simulators. And as final, the measured results of NOx emission were compared and discussed with proposed NOx formula.

    海技教育機構, 2017年03月, 海技教育機構研究報告 = Review of the Japan Agency of Maritime Education and Training for Seafarers Marine Technical College, (60), 33 - 38, 日本語

  • Investigation of Combustion Engines Fuelled with Alternative Plant Oil Blended with Dimethyl Ether and Gas Oil

    Tomohisa Dan

    地球温暖化ガスの主成分である二酸化炭素は,燃焼機関からの排出についてはバイオ燃料を使用することで削減することが可能である。バイオ燃料の中で,ジャトロファクルカスから抽出できる油脂は,非食用油であるため食糧市場に影響を与えない油として有望である。本研究では,植物油脂の機関燃料として欠点を補いながら使用する手法について試行している。本報では,比較的軽質な化石燃料である軽油とジャトロファ油を混合した燃料(混合バイオ燃料)の燃焼特性についてディーゼル機関を用いて解析を行なった。特に,PMなどの微粒子物質の排出を低減するために,これまで著者らの研究で解析を行なってきた液化ジメチルエーテル混合法を適用した。本報では,その結果について詳細に述べている。

    2017年03月, The 11th South East Asean Technical University Consortium (SEATUC 2017) Symposium (Ho Chi Minh), OS08-03, 1 - 5, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Combustion Analysis of Dimethyl ether / Bunker oil Blend Supplied on Line Mixing in IDI Diesel Engine

    Yu Mihara, Takashi Suzuki, Katsuya Yoshida, Ichiro Asano, Tomohisa Dan

    船舶から排出する各種物質の低公害化が望まれる中,国際条約(MARPOL73/78)として海洋環境の汚染を防止する条約が制定されている。主機関や補機関として使用されるディーゼルエンジンは,船舶の主たるエミッション発生源であり,排出する窒素酸化物やPM,硫黄酸化物を一定レベル以下にすることが要求されている。硫黄酸化物とPMは,使用する燃料に含有する硫黄の量を低レベルにすることで規制を行っているが,舶用燃料として安価な重油には元来多量の硫黄を含んでいる。この燃料の燃焼時の低公害化のために,著者らは液化ジメチルエーテルを混合する手法を研究してきた。本研究は,実機関でこの手法を用いることを可能とするために,従来加圧燃料タンク内で行なってきた燃料混合を,燃料の配管内で混合する手法を開発することを目的にしている。本報では,そのインライン混合法のコンセプトと試行実験の結果について報告する。

    2016年11月, International Symposium on Marine Engineering and Technology 2016 (ISMT2016) (Busan), GS5-02, 1 - 6, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Effect of Injection Timing on Combustion and Emissions in DI Diesel Engine Fuelled with Jatopha oil / Gas oil Blends

    Wataru Hiraoka, Hideki Tanaka, Hiroki Katsura, Ichiro Asano, Tomohisa Dan

    地球温暖化の原因物質である二酸化炭素は,燃料燃焼をともなう熱機関ではバイオマス燃料を用いることで削減することができる。これは,植物由来の燃料が燃焼時に発生させる酸化炭素と,植物が成長過程で光合成時に吸収する二酸化炭素とがバランスする(カーボンニュートラル)という考え方による。その中で,植物油脂はディーゼル機関の燃料として有望視されている代替燃料の一つである。ジャトロファ油脂は,亜熱帯に生育する植物の種子から採取できる油で,食用には適さないので燃料としての使用で食糧市場に悪影響を与えない。本研究では,燃焼や微粒化の特性を改善するために,軽油とジャトロファ油を混合した燃料について小型ディーゼル機関で燃焼試験を行った。混合割合を重量割合で10%毎に変化させ,燃焼圧力や排気エミッションの特性を解析した。とくに燃焼室内の平均温度を計算し,排気エミッションとの相関を分析した。

    2016年11月, International Symposium on Marine Engineering and Technology 2016 (ISMT2016) (Busan), GS5-01, 1 - 4, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Combustion of Ethanol Mixed Gasoline in Outboard Spark Ignition Engine

    Toru Hayakawa, Sho Nakai, Tomohisa Dan, Ichiro Asano

    いくつかのタイプの船外機は、排気エミッションを直接水中に放出している。排気エミッションに有害な成分を多く含む場合、水環境の汚染は避けられない。本研究は、船外機の代替燃料について解析を行う。船外機の代替燃料としては、更なる水中汚染の拡大につながらないことが重要である。本報ではプロペラを有する2気筒4ストローク火花点火式機関をもつ船外機を使用した。この船外機を、排気エミッションの計測ができるように大気中に排ガスを誘導するように改造した。3種類の燃料、ガソリン、E3(エタノールを重量割合で3%混合したガソリン)、E3(エタノールを重量割合で6%混合したガソリン)の燃焼解析を行った。実験から、エタノール混合燃料であっても、機関標準燃料(ガソリン)の場合と同等の熱効率を得ることがきることが分かった。また、エタノールの混合割合に比例して、二酸化炭素の排出量は増加し、一酸化炭素の排出量は減少する。エタノールの混合は船外機におけるガソリン燃焼の向上が可能であることが示唆された。

    2016年10月, 7th Pan Asian Association of Maritime Engineering Societies, Advanced Maritime Engineering Conference 2016 (Hong Kong), 2B2-052, 1 - 6, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Combustion Analysis of Blend Fuel Consist of Jatropha Oil and Gas Oil in Diesel Engine

    Hideki Tanaka, Wataru Hiraoka, Tomohisa Dan, Ichiro Asano

    著者らは、植物油脂をディーゼル機関の燃料として使用する手法について研究を行ってきている。本論文では、非食用の植物油脂の一つであるジャトロファ油脂について、電子制御式燃料噴射装置を備えた直接噴射式ディーゼル機関における燃焼と機関性能に関する解析を行った。ジャトロファ油脂は、軽油に直接混合して燃焼とその安定性の確保をはかった。混合率を変化させた7種類の燃料について、燃焼室圧力の時間履歴と排気エミッションの計測をした。また本報の実験では、燃料噴射開始時期をこの機関の標準設定である時期よりも遅延した時期に設定した。実験から、燃料混合率によらず着火遅れ期間はほとんど変化しない状態で、窒素酸化物NOxの排出濃度が変化する燃焼状態を得ることができた。NOx排出濃度は、燃料混合率が30~70%の際に低くなり、その範囲外の高いあるいは低い燃料混合率の際にNOx排出濃度が高くなる。また、燃料混合率30~70%の範囲で「NOxとススの排出量トレードオフ」の関係を崩すことができる可能性が示唆された。

    2016年10月, 7th Pan Asian Association of Maritime Engineering Societies, Advanced Maritime Engineering Conference 2016 (Hong Kong), 2B2-051, 1 - 6, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • DME Blended Fuel Combustion in Diesel Engine with variation of Sulfur Fraction in Fuel

    Kiminobu Yoshimura, Takaaki Tanaka, Tomohisa Dan, Ichiro Asano

    著者らはディーゼル機関における燃焼効率を向上させる法について研究を行ってきた。その中で有効な手法の一つとして得ているものが、従来燃料に液化させてジメチルエーテルDMEを混合させるものである。本報では、舶用留出油に相当するA重油MDOに液化DMEを混合した燃料について、硫黄含有量を変化させた場合の影響を研究室の試験機関において解析した。硫黄の含有量は、硫黄化合物であるDBDSを添加することで、燃料に対する質量割合が0.1~5.0%の広い範囲となるように変化させた。供試機関は、単気筒4ストローク直接噴射式ディーゼル機関であり、燃料種をパラメータにしてエンジン性能の計測を行った。実験から、MDOに液化DMEを混合することで本実験条件ではMDO単味の場合よりも着火遅れ期間が長くなる結果となった。また硫黄化合物を混合することで着火遅れ期間は短くなる結果も得た。また、液化DMEの混合はPMの低減に有効であり、PM中の硫酸塩の低減にも有効である結果を得た。

    2016年10月, 7th Pan Asian Association of Maritime Engineering Societies, Advanced Maritime Engineering Conference 2016 (Hong Kong), 2B2-050, 1 - 6, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • 栾 書奕, 段 智久, 浅野 一朗

    環境保護の観点から,国際的にも国内的にも船舶のエミッション排出に関する厳しい規制の施行が進んでいる。そのため,エンジンの研究開発を行なう企業や機関において,燃料燃焼と排気特性の現象をより理解しようとする欲求は尽きることがない。本研究は,内燃機関の始動時における特性を明らかにすることを目的にしている。異なる2つのタイプの舶用エンジン,すなわち4ストロークと2ストロークのディーゼルエンジンを用いて実験的解析を行なった。本報では始動時のエンジン温度条件を冷態条件と温態条件の2種類をパラメータとして,排気エミッションや燃料消費量の基本的な機関性能を測定した。その結果,エンジン始動後の時間経過とともに熱損失が減少し,シリンダ内での燃料燃焼が効率的に行なわれるようになるという常識的な傾向を確認することができた。今後,エンジン始動直後の状態について詳細に検討を行なっていく。

    2016年07月, 神戸大学大学院海事科学研究科紀要, (13), 9 - 17, 日本語

    研究論文(大学,研究機関等紀要)

  • 栾 書奕, 段 智久, 浅野 一朗

    神戸大学大学院海事科学研究科, 2016年, 神戸大学大学院海事科学研究科紀要 = Review of Graduate School of Maritime Sciences, Kobe University, (13), 9 - 17, 日本語

  • 段 智久

    解説記事; 水と燃料油からなる乳濁液は,水エマルジョン燃料(Water Emulsified Fuel:WEF)と呼ばれ,燃料の燃焼特性を改善する手法として,200年以上前から研究されている。WEFをボイラやディーゼル機関などの噴霧火炎を利用する熱機関に適用した場合,条件にもよるが,窒素酸化物とスートの排出を同時に低減できることが報告されている。本稿では,主に水エマルジョン燃料について,関連するエマルジョンの基本特性と,エマルジョン化することによって燃焼特性が改善する効果の要因について整理して解説した。

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2016年, マリンエンジニアリング, 51 (3), 307 - 314, 日本語

  • Current Status and Future Vision of Education and Training with Main Engine Remote Control Simulator

    Keiji Sato, Tomohisa Dan

    日本における船舶職員養成機関の一つである海技大学校では,2003年より新人学生や実務経験のあるエンジニアに対して主機操縦装置シミュレータを用いた訓練を行っている.船舶において遠隔操縦装置の故障は,船舶の操船ができなくなるなどの重大な事故につながる。また最近は大型2ストロークディーゼルエンジンのメーカーは電子制御を行う機関を開発して販売している。船舶の機関士は,新しいタイプの機関を担当するためには,新しい知識を学習する必要がある。そこで,新しい機関に対する知識や技術が不足していることを補うために,シミュレータを用いた訓練が有効であると考える。しかしながら,多くの学校ではその対応となる海事教育研究プログラムがまだ完成していない。本報は,遠隔操縦装置シミュレータを利用した従来の訓練プログラム

    2015年11月, The 12th International Conference on Engine Room Simulators (ICERS12) (Istanbul), 1 - 6, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • ディーゼルエンジンのPMに含有されるISF成分のRBS分析

    永井 翔, 田中 祟晃, 段 智久, 谷池 晃, 古山 雄一

    日本マリンエンジニアリング学会, 2015年10月, 第85回マリンエンジニアリング学術講演会 講演論文集(富山), (No.103), pp.9 - 10, 日本語

    研究論文(研究会,シンポジウム資料等)

  • Kim-Bao Nguyen, Tomohisa Dan, Ichiro Asano

    コモンレール式燃料噴射系を装着した直接噴射式ディーゼルエンジンにおいて,ジャトロファ油100%を燃料として多段燃料噴射が燃料燃焼に与える影響を調べた。まず2段燃料噴射を行い,エンジン性能と排ガス特性から最適な燃焼噴射条件を探索した。その結果,メイン噴射-11,後噴射+1.5deg.ATDCとメイン噴射-13,後噴射-0.5deg.ATDCの範囲に最適な噴射条件があることがわかった。また後噴射の燃料噴射量を変化させて,燃焼状態に及ぼす影響を明らかにした。

    2015年05月, 日本マリンエンジニアリング学会誌, 50 (3), 368 - 375, 英語

    [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)

  • Kim Bao Nguyen, Tomohisa Dan, Ichiro Asano

    © 2014 Elsevier Ltd. The experimental study was carried out using a four-stroke, high speed, DI (direct-injection) diesel engine with double fuel injections. In this study, Jatropha water emulsion was made by mixing a mass ratio of 10% of water. While fixing the first injection timing, we tested the engine on JWE (Jatropha water emulsion) with various injection timings and quantities of second injections. The acquired data was analyzed for various combustion parameters such as heat release rate, combustion center (timing of 50% of total heat release), ignition delay, and combustion duration; for performance parameters such as in-cylinder temperature, exhaust gas temperature, brake thermal efficiency; and emissions of CO (carbon monoxide), CO2 (carbon dioxide), HC (hydrocarbons), NOx (nitrogen oxides), as well as dust and smoke opacity. When using a large second injection amount, we found a significant reduction in the peaks of the in-cylinder pressure, HRR (heat release rate), and average in-cylinder temperatures. We also found a drastic increase in the ignition delay, combustion duration, and a shift in the combustion center toward the later combustion stage, as well as increased exhaust gas temperatures, and reduced brake thermal efficiency compared with those of the Light oil. A large second injection amount reduced NOx emissions up to 48%, and drastically reduced HC emissions at higher loads of the engine.

    PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2015年02月01日, Energy, 80, 746 - 755, 英語

    [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)

  • 船舶用の混合燃料およびバイオ燃料の研究動向 (小特集 船舶用燃料)

    段 智久

    ディーゼルエンジンの代替燃料として,混合燃料(ジメチルエーテルDME+化石燃料)およびバイオ燃料(植物油脂+化石燃料)の研究事例を紹介した。

    石油学会 ; 1978-, 2015年01月, ペトロテック, 38 (1), 8 - 13, 日本語

  • Spray characteristics of marine diesel oil blended with liquefied dimethyl ether

    K. Matsumoto, T. Dan, I. Asano

    © 2015 International Conference on Liquid Atomization and Spray Systems. All rights reserved. Fuels used in marine diesel engines have usually higher viscosity and lower volatility, thus it is difficult to get a moderate atomization. In this study, it aims to improve an atomization of ship fuel by blending liquefied dimethyl ether (DME). A rapid evaporation of DME inside the blend fuel, so called a flashing phenomenon, is expected to enhance the atomization process. In-cylinder pressure is usually very high, so a rapid DME evaporation by pressure droppings could not be expected in real engines. However, in-cylinder temperature is also very high, especially for CI engine case, so the rapid evaporation by temperature risings could be realized. In present experiment, marine diesel oil (JIS A heavy oil) was used as a base fuel, and liquefied DME was blended inside a pressurized fuel tank. Kinematic viscosity measurement system was established to apply for the blend fuels. A transparent cylinder made of polycarbonate and two set of stainless steel flat plates were used to construct a pressure resistant cell where a capillary viscometer was inserted. The viscosity of blend fuel was measured under a pressurized ambient inside the cell while keeping DME at the liquid state. A fuel injection system which can realize a single fuel injection through a single hole nozzle (0.26mm, L/D=3) was made with combination of a fuel pump driven by a motor and a solenoid valve. The injected fuel sprays were observed and their characteristics, such as the Sauter’s mean diameter, spray angle, spray penetration, and spray volume, were measured at an atmospheric ambient condition. The droplet size was measured by an immersion liquid method. And spray was observed by a high-speed digital camera (10000 frames/sec.) with a direct photography. From experiments, it is obtained that the droplets of the DME blend fuels become smaller compared to the base fuel, and the spray angle of the DME blend fuels become larger while the penetration become shorter. And the spray volume of the DME blend fuels become larger during the fuel injection period. It is concluded that the blending of liquefied DME enhances the atomization of ship fuel.

    2015年, ICLASS 2015 - 13th International Conference on Liquid Atomization and Spray Systems, (C4-1-082), 1 - 8, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • 液化ジメチルエーテルを利用したディーゼル噴霧特性改善

    松本 和人, 段 智久, 浅野 一朗

    日本液体微粒化学会, 2014年12月18日, 微粒化シンポジウム講演論文集, 23, 94 - 98, 日本語

  • Combustion Characteristics of Jatropha / Hydrogen Peroxide Emulsion Fuel in Diesel Engine

    Takayuki Yamamoto, Tomohisa Dan, Ichiro Asano

    本研究では,ジャトロファ油を過酸化水素水でエマルジョン化した燃料を用いた。過酸化水素は,中間生成物としてOHラジカルを生じるため,燃焼状態が活性化することが期待される。研究では,横型の水冷4サイクル単気筒ディーゼルエンジンを使用した。その結果,機関熱効率には大きな変化はなかったが,NOxとCO2の排出量は過酸化水素水エマルジョン燃料の場合に低減できることを明らかにした。

    2014年10月, 6th Pan Asian Association of Maritime Engineering Societies, Advanced Maritime Engineering Conference 2014 (Hangzhou), (NTMI-02), 1 - 6, 英語

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Combustion Analysis of Jatropha Oil / Marine Diesel Oil Mixed Fuel in Direct Injection Diesel Engine

    Naoto Katayama, Tomohisa Dan, Ichiro Asano, Yasuyuki Kori, Koji Kanno

    本研究では,ジャトロファ油を用いたエンジン運転試験を行った。使用したエンジンは,単気筒4サイクル直接噴射式ディーゼルエンジンである。短期間の性能試験を化石燃料(A重油)にジャトロファ油を混合して行った。また長期間の性能試験として,耐久性を確認するために40時間の連続運転を行った。その結果,ジャトロファ油を重量割合で10%混合した精製ジャトロファ油(清水で粗油を洗ったもの)の場合,特に問題を生じることなく連続運転を行えることを明らかにした。

    2014年10月, 6th Pan Asian Association of Maritime Engineering Societies, Advanced Maritime Engineering Conference 2014 (Hangzhou), (NTMI-01), 1 - 6, 英語

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Combustion Analysis of Bunker Oil DME Mixed Fuel in Pre-combustion Chamber Type Diesel Engine

    Katsuya Yoshida, Yasuhiro Nishimura, Tomohisa Dan, Ichiro Asano

    本研究では,排ガスに含まれる環境汚染物質の低減効果を,舶用重質油にジメチルエーテルを混合することで検証した。過去の研究では,同様の燃料を用いて小型の直接噴射式ディーゼルエンジンで試験を行ってきた。今回は,より大型の予燃焼室式ディーゼルエンジンを用いて試験を行った。その結果,機関熱効率は向上し,CO,HCやPMなどの不完全燃焼成分を大幅に低減できることが明らかになった。その一方で,NOxの低減は明確に見られなかった。

    2014年09月, 10th International Symposium on Marine Engineering (ISME 2014 Harbin), (PID105), 1 - 6, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Combustion Analysis of Diesel Engine Fueled with DME/MDO Added Sulfur Component

    Takahiro Hisashiba, Tomohisa Dan, Ichiro Asano

    本研究では,A重油70%+ジメチルエーテル30%混合燃料をベースに,硫黄含有量が3.5%,5.0%になるようにDBDSを添加した燃料を用いて4ストローク高速直接噴射式ディーゼルエンジンで試験を行った。実験結果より,硫黄含有量が増加すると着火遅れ期間が短縮し,そのためにNOx排出量が減少する知見を得た。また硫黄含有量が増加すると硫酸塩の生成が増加するため不可溶成分の量も増加するが,全体のPM量は減少する結果となった。

    2014年09月, 10th International Symposium on Marine Engineering (ISME 2014 Harbin), (PID106), 1 - 5, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Identification of sulfur species adsorbed on particulate matters from ship exhaust gas using XAFS analyses

    Satoshi Asaoka, Hideo Okamura, Tomohisa Dan, Hisayo Okamoto, Shinjiro Hayakawa

    ディーゼルエンジンから排出される粒子状物質(Particulate Matters, PM)にはさまざまな有害物質が含有される。その中で,燃料中の硫黄分は水と反応して硫酸塩(サルフェート)としてPMに吸着されると言われている。本研究では,A重油100%と,A重油にDMEを混合した次世代燃料について,模擬硫黄化合物(DBDS)を添加した場合のPMを解析した。解析は重量法による定量解析と,XAFS(X線)解析を行った。その結果,DME混合によってPM重量が減少すること,PMに含まれる硫黄化合物の分子構造形態を明らかにした。

    2014年09月, Proceedings of the 18th Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation, 18, 151 - 152, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Kim Bao Nguyen, Tomohisa Dan, Ichiro Asano

    © 2014 Elsevier Ltd. Recently, Jatropha, a fast growing tropical plant, has caught the attention of researchers because the oil produced from Jatropha is a non-edible. However, worse emissions, when using raw Jatropha oil in diesel engines, have been reported in the literature due to its higher viscosity and lower volatility. Therefore, it is necessary to find some way to reduce the emissions of diesel engines. In the present research, experiments have been designed and performed to study the effects of Jatropha hydrogen peroxide emulsion on combustion, performance, and the emission characteristics of a diesel engine. Hydrogen peroxide in a solution of water at a concentration of 30% was used for making the emulsions with mixing mass ratios of 5%, 10%, and 15%. A single cylinder, four-stroke, high speed, direct injection diesel engine was used for the experiments. The acquired data were analyzed for various combustion parameters such as in-cylinder pressure, ignition delay, ignition duration, heat release, for performance parameters and emissions of CO, CO2 (carbon dioxide), HC, NOx, and PM as well. While running the engine on the Jatropha hydrogen peroxide emulsion fuel, improvements in performance and emissions were found and the optimum mixing ratio of the solution with hydrogen peroxide was 15%.

    PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2014年, Energy, 74 (C), 301 - 308, 英語

    [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)

  • Evaluation Method of Energy Saving Operation in Marine Engine Plant System by Using Engine Room Simulator

    Keiji Sato, Tomohisa Dan

    原油価格の高騰や排ガス規制など,船舶運航においては環境保全を意識した運用が必要になっている.船舶職員の養成に使用される機関室シミュレータは,プラントの理解や機器操作手順の習得には利便性が高いが,前述のような環境保全意識を高めるための機能は付随していない.そこで,本研究では主機関の運転条件(シャフト馬力,エンジン速度)から排ガス排出量を推定できる関係式に着目し,機関室シミュレータの運用にリンクさせるコンセプトを提案した.

    2013年10月, The 11th International Conference on Engine Room Simulators (ICERS11 Busan), 31 - 39, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • 液化ジメチルエーテル混合燃料のディーゼル噴霧特性および燃焼特性

    段 智久, 尾内 亮太, 西村 裕大, 浅野 一朗

    本報では,A重油に液化ジメチルエーテルを混合した燃料の噴霧特性と燃焼特性を解析した結果を報告している。エンジン試験の結果,ノズル開弁圧力を下げた場合,着火時期が遅延するという結果を得た。またスモークはDME混合によって幅広いエンジン回転速度条件(1200~2200rpm)で減少するという結果を得た。噴霧特性の解析から,DME混合率を増加させると,微粒化液滴直径が減少し,噴霧体積と噴霧角は増加することを明らかにした。

    神戸大学, 2013年07月, 神戸大学大学院海事科学研究科紀要, 10 (10), 54 - 61, 日本語

  • Younghyun Ryu, Tomohisa Dan

    Fossil fuels are the dominant source of energy today with the problem of their supply depletion becoming a global issue. Since stable energy supplies are necessary in order to sustain the activities of mankind, conservation of petroleum fuel and finding an appropriate substitute are critical. Additionally, solutions to global environmental pollution problems are simultaneously needed, such as the Kyoto protocol for global warming. The aim of this study is to investigate whether the combustion state of bunker oil can be improved by the mixing of DME (dimethyl ether), which is considered as a possible alternative fuel. The kinematic viscosity of DME blended fuel, as well as the engine performance characteristics of single cylinder direct injection diesel engine, was measured experimentally. In the kinematic viscosity measurement, a pressure cell type viscosity measurement system was established in order to apply the volatile DME blended fuel. The nozzle opening pressure was changed in order to obtain different injection characteristics in the diesel engine. For diesel engine applications, DME has a problem of poor lubricity due to its lower viscosity and Bunker oil has the problems of exhaust emissions and high viscosity. of special note, Bunker oil needs to be heated up over 100 degrees centigrade to reduce its viscosity applicable for marine diesel engine use. In the present study, Bunker oil can be used without heating in diesel engines by mixing with DME. Copyright © 2013 SAE International and Copyright © 2013 KSAE.

    2013年, SAE Technical Papers, 11, 1 - 10, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • 段 智久, 大上 雅貴, 西村 裕大, 浅野 一朗

    The authors have investigated the effects of liquefied Dimethyl Ether (DME) mixed with conventional fuels of diesel engines. From those studies, it was clarified that DME mixing can drastically reduce unburned exhaust emissions, such as CO, HC and Particulate Matter (PM). However, the effect of sulfur content in fuels was not clearly examined. In this study, combustion analysis was carried out by varying sulfur ratio in fuels using a small size direct injection four stroke diesel engine. The test fuels were low sulfur Marine Diesel Oil (MDO, JIS A heavy oil) and MDO/DME mixed fuel. Di-t-butyl Disulfide (DBDS) was added to change the sulfur component ratio of those fuels. Experimental results obtained show that the injection duration and the specific fuel consumption increase with increasing the sulfur ratio in fuels, while the ignition delay decreases with an increase in sulfur ratio. Results also show that even though the sulfur content was increased, NOx emission and PM emission were reduced with DME mixing. It is assumed that the transfer rate of sulfur in fuel to sulfate in PM is in the range of 1.0 to 2.4% for MDO base fuel, and 0.4 to 0.9% for DME mixed fuel.

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2013年, マリンエンジニアリング, 48 (5), 676 - 683, 日本語

  • 段 智久, 尾内 亮太, 西村 裕大, 浅野 一朗

    神戸大学大学院海事科学研究科, 2013年, 神戸大学大学院海事科学研究科紀要 = Review of Graduate School of Maritime Sciences, Kobe University, (10), 54 - 61, 日本語

  • 段 智久, 柳 榮鉉, 浅野 一朗

    Diesel engines have been used as power sources of the propulsion as well as the electric generator for oceangoing vessels.Although they have advantages in the thermal efficiency and the durability compared to other types of internal combustion engines,their exhaust gases contain harmful substances, such as the nitrogen oxide, the sulfur oxide or the particulate matter, which cause the environmental pollutions. Dimethyl Ether (DME) has been paid attention as one of alternative fuels of the diesel engine, since it emits less soot emission compared to the fossil fuels. Thus, various studies have been done that use neat DME as the fuel oil of diesel engines. The aim of this study is to clarify whether liquefied DME mixed with Bunker C (JIS C heavy oil) could improve the engine performance of diesel engine. In the present study, a pressure resistant fuel tank was made to mix liquefied DME and Bunker C, and a direct injection type of diesel engine was used to analyze the combustion characteristics. From the experiments, it is obtained that the ignition delay can be shorten with mixing DME to Bunker C. Also, DME mixed fuel can reduce the incomplete combustion substances, such as the carbon monoxide, the unburnt hydrocarbons and the soot. Moreover, it can diminish the amount of the carbon dioxide emission with DME mixed fuel while keeping almost the same thermal efficiency with neat Bunker C.

    公益社団法人 日本船舶海洋工学会, 2012年12月01日, 日本船舶海洋工学会論文集 = Journal of the Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers, 16 (16), 197 - 205, 日本語

  • Impact of Dimethyl Ether to Ship Engine Fuel for Marine Environment Protection

    Tomohisa Dan, Younghyun Ryu, Ichiro Asano

    本報では,揮発性のあるジメチルエーテル(DME)を液化混合した燃料の動粘度を測定する手法と,燃料の温度を変化させた場合の動粘度測定結果について報告している。特にDME混合率を変化させた場合の動粘度低減効果を報告し,あわせて混合燃料を用いてエンジン燃焼解析を行った結果についても言及している。エンジン燃焼では,燃料の噴射率パターンを変化させて,その影響を評価した。

    2012年12月, 5th Pan Asian Association of Maritime Engineering Societies, Advanced Maritime Engineering Conference 2012 (Taipei), SEPAS-03, 1 - 6, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Investigation of Jatropha Oil Fueled Diesel Engine with Split Injection

    Kim-Bao Nguyen, Shota Tanaka, Tomohisa Dan, Ichiro Asano, Masataka Hashimoto

    ジャトロファ油脂のディーゼルエンジン適用を目的に,燃料噴射を多数回に分けて行う方式(スプリットインジェクション)を試みた。本報ではメインとアフターの2段噴射を行い,噴射量や噴射時期を変化させて解析を行った。その結果,供試機関である小型直接噴射式ディーゼルエンジンでは,アフター噴射の燃料量を少なくするとともに,燃料噴射時期を上死点前に完了することが排ガス低減のためには最適であることを得た。

    2012年12月, 5th Pan Asian Association of Maritime Engineering Societies, Advanced Maritime Engineering Conference 2012 (Taipei), GT-05, 1 - 5, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Combustion and Emission Characteristics of Diesel Engine by Mixing DME and Bunker Oil

    Younghyun Ryu, Tomohisa Dan

    舶用重質燃料油(C重油)への液化ジメチルエーテル(DME)混合研究に関する続報。本報ではエンジンにおける燃料解析を詳細に行った結果について報告している。DMEのC重油に対する混合率を重量割合で0,20,40%と変化させ,混合率が燃焼状況に与える影響を解析した。その結果,不完全燃焼成分である一酸化炭素,未燃炭化水素,スモークがDME混合率に比例して低減できることを明らかにした。また,二酸化炭素の排出量も,条件によっては低減できることを明らかにした。

    2012年11月, Journal of the Korea Society of Marine Engineering, 36 (7), 885 - 893, 英語

    [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)

  • 柳 榮鉉, 段 智久, 浅野 一朗

    既報の論文で,重質な舶用燃料(C重油)に液化ジメチルエーテル(DME)を混合することで燃料動粘度が低下し,燃料を加熱することなしにエンジン運転が行えることを示した。本報は,燃料動粘度の変化を定量的評価するために,揮発性を有するDMEが混合した燃料の動粘度を測定できる装置を作製し,動粘度の計測を行った結果を報告している。DMEの混合率が増加すると,混合燃料の動粘度は指数関数的に減少することを明らかにした。

    2012年09月, 日本マリンエンジニアリング学会誌, マリンエンジニアリング, 47 (5), 729 - 734, 英語

    [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)

  • 内燃機関数値解析コードを用いた2段噴射式ディーゼルエンジンの解析

    段 智久, 阿佐 信吾, 浅野 一朗

    数値解析コード(HIDECS)を利用した解析研究の続報。本報告では2段噴射を行うディーゼルエンジンの燃料噴射圧力を詳細に解析し,数値計算に入力する燃料噴射条件の精度を向上させた。またノズルの流量係数を実験から正確に求め,燃料流量の最適化を行った。その結果,燃料噴射圧力の履歴において,燃料種を軽油あるいはジャトロファ油と変化させても傾向を精度よく予測できることを明らかにした。

    神戸大学, 2012年07月, 神戸大学大学院海事科学研究科紀要, 9 (9), 26 - 32, 日本語

  • 舶用重質燃料油のジメチルエーテルによる改質 : 揮発性物質を含有する混合燃料の粘度測定

    段 智久, 柳 榮鉉, 水庫 誠

    日本船舶海洋工学会, 2012年05月, 日本船舶海洋工学会講演会論文集, (14), 121 - 124, 日本語

  • 次世代燃料を用いたディーゼルエンジン燃焼

    段 智久

    解説記事。バイオ燃料とジメチルエーテルを利用した次世代燃料を船舶エンジンに適用する研究事例について紹介を行った。バイオ燃料は生の植物油を利用する方法として軽質化石燃料の直接混合法を,ジメチルエーテルは液化状態で混合燃料を作製する方法を,それぞれエンジン燃焼解析結果と合わせて解説し,いずれの次世代燃料も二酸化炭素削減に寄与できる点で有力な代替燃料であることを解説した。

    日本液体微粒化学会, 2012年03月31日, 微粒化 = Atomization : journal of the ILASS-Japan, 21 (72), 12 - 19, 日本語

  • 段 智久

    解説記事。「バイオ燃料」の特集号に寄稿した解説で,植物油をエステル化処理しないで生のままで使用する研究例を,自身の研究成果を含めてレビューしたもの。通常C重油など重質な燃料を使用している船舶のディーゼルエンジンでは,生の植物油を利用しても問題が生じにくい。加熱や軽質な燃料との混合によって植物油の動粘度の改善がはかれるほか,水エマルジョン化によっても良好な燃焼状態が得られることを解説した。

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2012年01月01日, Marine engineering : journal of the Japan Institution of Marine Engineering = マリンエンジニアリング : 日本マリンエンジニアリング学会誌, 47 (1), 51 - 58, 日本語

  • 段 智久, 阿佐 信吾, 浅野 一朗

    神戸大学大学院海事科学研究科, 2012年, 神戸大学大学院海事科学研究科紀要 = Review of Graduate School of Maritime Sciences, Kobe University, (9), 26 - 32, 日本語

  • 段 智久

    エステル化処理をしないジャトロファ油脂をディーゼルエンジンで有効に利用する研究。この記事では,電子制御式燃料噴射装置を備えた直接噴射式ディーゼルエンジンで,水と乳化剤でエマルジョン化したジャトロファ燃料の燃焼解析を行った結果を報告。水の含有量を増やすと,着火遅れ期間が増大することから,燃料の噴射開始時期を水含有量に応じて進角した。その結果,NOx排出量は増大するが,熱効率を維持したままススの低減にエマルジョン化が有効であることを得た。

    公益社団法人 日本航海学会, 2012年, 日本航海学会誌 NAVIGATION, 180 (0), 68 - 73, 日本語

  • 水エマルジョン化ジャトロファ油のディーゼル燃焼

    色見 晃輔, 段 智久, 浅野 一朗

    日本船舶海洋工学会, 2011年11月, 日本船舶海洋工学会講演会論文集, (13), 321 - 324, 日本語

  • Combustion and Emission Characteristics of Diesel Engine by Mixing DME and Marine C Heavy Fuel Oil

    Younghyun Ryu, Tomohisa Dan, Makoto Mizukura, Ichiro Asano

    本研究は重質な船舶燃料C重油の燃焼改善を液化ジメチルエーテルによって行うことを目的にしている。これまでの研究で,廃食用油やA重油の微粒化や燃焼過程の改善に液化ジメチルエーテル混合が有効であることを得ている。そこで,さらに重質な燃料に適用することを試みた。本報は,試行実験としてC重油+DME混合燃料を小型直噴式ディーゼルエンジンで燃焼解析をした結果を報告している。

    2011年10月, 9th International Symposium on Marine Engineering (ISME Kobe 2011), D2-1, 1 - 6, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Engine Performance Analysis of Two Stage Injection Diesel Engine by Numerical Simulation Code HIDECS

    Shingo Asa, Tomohisa Dan, Ichiro Asano

    エンジンの燃焼状況を理解するには数値計算が有効な手段となっている。本研究では,内燃機関の燃焼現象を解析できるコード(HIDECS)を用いて,エンジン性能の数値予測と実験値の比較検証を行った。とくに,2段噴射のディーゼル燃焼を対象とし,軽油およびバイオ燃料を使用した際の解析を行った。その結果,燃焼室圧力は計算と実験で概ね一致する結果を得たが,排気成分のうち窒素酸化物の予測値が実験を大きく下回る結果となった。

    2011年10月, 9th International Symposium on Marine Engineering (ISME KOBE 2011),, A1-3, 1 - 5, 英語

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Can Dimethyl Ether Diminish Environmental Impacts of Diesel Exhaust Particulates from Marine Diesel Oil?

    Hideo Okamura, Takuya Sawamoto, Tomohisa Dan, Hirotsugu Fujita

    次世代燃料として,ジメチルエーテルを従来の燃料に混合して使用することを提案してきている。本研究では,排気微粒子に含有する有害物質を化学的手法により解析し,その有毒性などを明らかにすることを目的としている。化石燃料としてA重油やC重油にDMEを混合することで,微粒子状物質の絶対量は低減することは可能であるが,C重油+DMEの場合には毒性が逆に増大する可能性があることが明らかになった。

    2011年10月, 9th International Symposium on Marine Engineering (ISME Kobe 2011), C5-3, 1 - 4, 英語

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Combustion Characteristics of Water Emulsified Jatropha Curcas Oil in Variation of Water Droplet Distribution

    Kousuke Shikimi, Tomohisa Dan, Ichiro Asano, Masataka Hashimoto

    ジャトロファ油脂は非食用油を原料とするバイオ燃料として着目されている。本論文の研究はエステル化処理しない生の植物油をエンジン燃料として使用する方策の一つとして,水乳化法を試みた。生植物油をディーゼルエンジンで使用した場合,炭素付着物の発生などが問題となるが,水を乳化して混合することで炭素付着物を大幅に削減できることを明らかにした。本報は,乳化手法の違いによって水粒子径分布に変化を持たせ,エンジン性能に与える影響を明らかにした。

    2011年10月, 9th International Symposium on Marine Engineering (ISME Kobe 2011), D2-1, 1 - 6, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • 宮脇 直也, 段 智久, 橋本 正孝, 浅野 一朗

    From the viewpoints of limited fuel oil resources and the problem of global warming, possible alternatives to fossil oil have been widely studied in recent years. Jatropha curcas oil is one of the vegetable oils considered as possible alternatives to fossil fuel. It is effective in reducing CO2 emissions with its carbon-neutral characteristic, and it does not contribute to the problem of increasing food prices because its seeds are poisonous and are thus inedible. This study aims to clarify whether water emulsification can improve the combustion characteristics of Jatropha curcas oil. The experiments were conducted with water-to-Jatropha curcas oil ratios of 5%, 10%, 15%, and 20% by weight, and combustion analysis was carried out. The test engine used was a 4-stroke pre-combustion chamber type diesel engine which can generally run on poor quality fuels. Combustion pressure and fuel injection pressure as well as exhaust gas emissions were measured. It was shown that water emulsification resulted in the improvement of thermal efficiency and the reduction of NOx emissions and carbon deposits.

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2011年09月01日, Marine engineering : journal of the Japan Institution of Marine Engineering = マリンエンジニアリング : 日本マリンエンジニアリング学会誌, 46 (5), 752 - 757, 日本語

  • Incorporation of Malfunctions in Equipment in Marine Engine Plant Simulator

    Tomohisa Dan, Makoto Uchida, Hiromasa Ikawa, Yasunaga Maeda, Akira Sou

    機関室シミュレータは船舶職員の養成においては有用なツールとなっている。本論文では,船舶機器の故障に至る前兆現象をシミュレータに組み込む手法について提案している。機器の故障についての実データを解析したところ,人的な感覚(五感)で発見する故障は船舶運航の停止など重大な故障を未然に防ぐことが可能であることを得た。そこで,この故障の前兆をプラント構成機器の動作に組み込み,シミュレータに取り入れることで有効な訓練が行えると考えられる。

    2011年09月, The 10th International Conference on Engine Room Simulators (ICERS10 St.Petersburg), (11), 1 - 8, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • DME-C重油混合燃料のディーゼルエンジンにおける排気および燃焼特性

    段 智久, 水庫 誠, 柳 榮鉉

    日本船舶海洋工学会, 2011年05月, 日本船舶海洋工学会講演会論文集, (12), 21 - 24, 日本語

  • 段 智久

    エステル化処理をしてない生のバイオ燃料(ジャトロファ油脂)をディーゼルエンジンで有効に利用する方法を解説。高粘度のジャトロファ油にA重油を混合することで動粘度を下げることができ,また予燃焼室式ディーゼルエンジンを用いて混合燃料の燃焼解析を行った結果,熱効率をA重油100%の場合とほぼ同程度に維持しながら運転可能であることを明らかにしたことについて解説。

    公益社団法人 日本航海学会, 2011年, 日本航海学会誌 NAVIGATION, 177 (0), 52 - 57, 日本語

  • Effects of Combustion and Emission Characteristics in Diesel Engine Operated with DME-Bunker C Blend Fuel

    Younghyun Ryu, Tomohisa Dan, Kazuya Ishida, Ichiro Asano

    通常加熱することで粘度を下げて利用する船舶用重質油(C重油)に対して,ジメチルエーテルを液化状態で混合することで,常温で利用できるようにした技術に関する研究。本報では,燃焼圧力の履歴から熱発生履歴を解析し,エンジン出力の最適値の目安となる50%熱発生時期を算出した。また,圧力履歴から等容度を算出し,ジメチルエーテルを混合することで予混合的な燃焼期間とその熱発生量が低減できることを明らかにした。

    2010年12月, 4th Pan Asian Association of Maritime Engineering Society (PAAMES), Advanced Maritime Engineering Conference 2010, P003 (No.6.2.1), 345 - 350, 英語

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Hiroshi Oshio, Tomohisa Dan, Masataka Hashimoto, Ichiro Asano

    近年,代替燃料の研究が世界中で行われている.その主たる理由は,原油の枯渇問題,原油価格の高騰,そして地球温暖化問題である.それため,代替燃料の研究は活発に行われているところである.バイオマス燃料はカーボンニュートラルの観点から最も注目されている代替燃料の一つである.しかし,バイオマス燃料には,燃料と食料との競合という問題がある.そこで,われわれは食用植物ではないジャトローファに注目した.ジャトローファは,毒性を持つホルボールエステルを種子に含んでいるため,燃料と食料の競合問題を引き起こさない.研究では,ジャトローファ油をA重油と混合して燃焼させ,解析を行った.本研究で使用したエンジンは,粗悪な燃料を使うことのできる4ストローク予燃焼室式圧縮着火エンジンである.実験の結果,ジャトローファの混合率が増加すると,NOxの排出量が減少し,すすの排出も減少する傾向にあった.また,エンジンの熱効率は,各種燃料で同等に保つことができた.その結果,予燃焼室式エンジンでは,ジャトローファ油やA重油との混合燃料は,A重油と同等に使用できることを得た.

    2010年10月, 日本マリンエンジニアリング学会誌, 45 (Special Isuue), 50 - 55, 英語

    [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)

  • 段 智久

    液化ジメチルエーテルを多種の燃料に混合して燃焼改善を行う技術に関する研究について,これまでの結果をまとめて解説したもの。廃食用油,A重油などに液化ジメチルエーテルを混合した場合の燃噴射圧力・燃焼圧力履歴,排ガス成分,燃料噴霧可視化画像などの研究結果を紹介し,ジメチルエーテルによって燃料の広域拡散,燃焼の活性化が行われ,結果としてディーゼルエンジンの機関性能が改善できることを解説した。

    公益社団法人 日本航海学会, 2010年, 日本航海学会誌 NAVIGATION, 175 (0), 78 - 83, 日本語

  • 橋本 正孝, 段 智久, 浅野 一朗, 大谷 友人

    Palm oil is being seriously looked at as one of the alternative fuels to fossil fuels, this being due to the aspect of vegetable oils and the so called carbon neutral state. However, at room temperature, the viscosity of palm oil is too high to apply as a fuel for the internal combustion engine. In this study, pure palm oil is mixed with fossil fuels, this in order to reduce the viscosity. In the experiment palm oil was blended with gas oil and then marine diesel oil, by weight ratio, and the kinematic viscosity of the mixed fuels were measured. In the cases of 20% palm oil used, and 50%, was found to be useable without any heating of the fuels. Engine performances, such as cylinder pressure histories and exhaust emissions, were examined with a pre-combustion chamber type diesel engine. We discovered that a palm oil blended fuel shows earlier ignition and shorter combustion period than gas oil or marine diesel oil. NOx emissions show a lower concentration for all palm blended cases, and the reduction ratio is proportional to the palm mixing amount. From these results, we can suggest that palm oil could be used for the diesel engine by mixing with the fossil fuels without heating the fuels.

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2009年05月01日, Marine engineering : journal of the Japan Institution of Marine Engineering = マリンエンジニアリング : 日本マリンエンジニアリング学会誌, 44 (3), 456 - 462, 日本語

  • 段 智久, 橋本 正孝, 浅野 一朗, 奥村 哲平, 鈴木 直樹

    DME is the simplest ether and consists of oxygen and methyl. Because of its chemical and physical properties it is thought that DME could be one of the candidates as an alternative fuel in the internal combustion engine. The authors have been investigating the combustion characteristics of the mixed fuel comprising of Dimethyl ether and Marine Diesel Oil (JIS A-heavy oil). In the experiments, DME is mixed at the liquefied state with MDO inside a high pressure fuel tank pressured with nitrogen gas. Fuel supply lines are replaced with pressure resistant tubes, and the mixed fuel is supplied to the small direct injection diesel engine. We obtained the effect on the fuel injection characteristics to the mixed fuel combustion, in the diesel engine. The two different fuel injection rates are obtained by changing the injection nozzle opening pressure, that for the relatively lower case (9.0MPa) and higher (24.0MPa). The fuel injection pressure histories and the combustion characteristics, such as the combustion pressure and the exhaust emission, are examined for both the injection conditions. The average injection pressure increased with increased engine load in the lower nozzle opening pressure case. Whilst it is almost constant with the higher nozzle opening pressure case. It was concluded that ignition delay could be shortened by DME mixing. And NOx emissions were reduced in the higher engine load case, and with mixing DME for both nozzle opening pressure cases.

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2009年03月01日, Marine engineering : journal of the Japan Institution of Marine Engineering = マリンエンジニアリング : 日本マリンエンジニアリング学会誌, 44 (2), 322 - 327, 日本語

  • Tomohisa Dan, Masataka Hashimoto, Ichiro Asano, Akira Kunikawa

    Diesel engine has been used as a power source in many fields, because of its high thermal efficiency and durability. But its exhaust gas emissions, such as NOx or Particulate Matter, are considered as the matter which brought the air pollution. Thus, it is needed to reduce such harmful matters to agree with the level set by the legislation. In this study, the engine performance of the mixed fuel comprised of DME (Dimethyl Ether) and marine diesel oil was experimentally examined. Because of the molecule properties of DME, it emits no soot in combustion. At the atmospheric condition, DME can be liquefied with rising in its pressure. When liquefied DME is injected in combustion chambers, the flashing energy is supposed to be useful as the atomization of other liquid fuels. A small high-speed direct injection diesel engine was used as the test engine. Its bore and stroke were 92mm and 96mm, and the compression ratio was 17.7. The fuel pump was jerk type and was utilized without major modifications. The engine was operated at 4 different speeds with variation in the engine load. From experiments, the ignition delay becomes shorter with increase with the mixing ratio of DME. The smoke emissions were reduced for every engine load condition with mixing DME. From experimental results, it is concluded that DME is useful for reducing in the smoke emission in the diesel engine combustion. Copyright © 2007 Society of Automotive Engineers of Japan, Inc.

    2007年, SAE Technical Papers, SAE 2007-01-2014, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • 段 智久, 橋本 正孝, 浅野 一朗, 中村 卓朗

    Dimethyl Ether (DME) was mixed with waste vegetable oil to improve combustion and exhaust emissions in a high speed diesel engine. Past research has shown that the properties of DME, such as lower boiling point and higher cetane number, would affect atomization process and combustion progress of DME/Marine diesel oil blending fuel. In this study, the effect of mixing DME with waste vegetable oil was investigated by using the 4-stroke single cylinder direct injection diesel engine. The combustion pressure history, injection pressure, exhaust gas emissions were measured in variation with mixing ratio of DME and engine load. The emissions of smoke and nitrogen oxide were found to reduce with increase in mixing ratio of DME.

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2006年05月01日, Marine engineering : journal of the Japan Institution of Marine Engineering = マリンエンジニアリング : 日本マリンエンジニアリング学会誌, 41 (3), 438 - 443, 日本語

  • 段 智久, 橋本 正孝, 浅野 一朗, 中村 卓朗

    In previous paper, we improved the diesel engine system to use DME (Di-Methyl Ether) as fuel oil. The engine performance using the mixed fuel comprised of DME and Marine diesel oil was reported. In this report, further investigation was carried out in varying mixing ratio of DME and Marine diesel oil. In the experiments, combustion pressure, rate of heat release, pollutant emissions and injection condition were measured using a small high-speed single-acting 4 stroke diesel engine. A high-speed video camera was used to investigate the fuel spray pattern. As a result, it is shown that the ignition delay becomes shorter by increasing the mixing ratio of DME to Marine diesel oil. Fuel spray spreads wider in radial direction in case of higher mixing ratio of DME. Due to the changes in combustion history and spray pattern, concentration of soot and CO emission become smaller by increasing the mixing ratio of DME to Marine diesel oil.

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2005年11月01日, Marine engineering : journal of the Japan Institution of Marine Engineering = マリンエンジニアリング : 日本マリンエンジニアリング学会誌, 40 (6), 820 - 826, 日本語

  • 橋本 正孝, 段 智久, 浅野 一朗, 久保 卓資

    The edible oil (food-grade vegetable oil) that has been wasted about 400,000 ton per year from home and factories use will be able to use for a fuel oil of diesel engines. It will be useful as a recycling, so we tried to use for the diesel engine (YANMAR-3ESDL). The experiment was conducted by three patterns. The first was of using some blended fuels which were mixed with waste edible oil and diesel fuel by several ratios. The second was changing the injection timing from -10 deg. to -14 deg. C.A (B.T.C), and then, delayed to -8 deg. The third was heating of the waste edible oil for reducing the viscosity index to the level of diesel fuel. And the tests were tried in the condition of 20kPa charged air, constantly from idling to full load. The data of exhaust gas analysis and the engine performance were recorded, and then compared with normal performances by using of diesel fuel. As for the blended fuel of the waste edible oil and diesel fuel, a carbon deposit was seen until the low mixing rate of waste edible oil. Therefore, it is necessary to clean up fuel injection nozzles and cylinders periodically. So the desirable percentage of the waste edible oil in the blended fuel will be 30vol% or less for use. The carbon deposit was accumulated around the hole of injection nozzles or the cylinder. Moving forward the injection timing, the injection period became longer. So the deposit was increased. But, by heating waste edible oil at 100℃, an injection pattern of atomization became better, so the combustion got better, too, and the carbon deposit almost couldn't be seen, and then low NOx and smoke condition were performed.

    神戸大学, 2004年07月, 神戸大学海事科学部紀要, 1 (1), 99 - 106, 日本語

  • 段 智久, 橋本 正孝, 浅野 一朗, 山縣 正史

    We improved the system of a high-speed single-acting 4-stroke diesel engine to allow it run on a mixed fuel comprised of A-heavy oil and DME (Di-Methl Ether), fuel components that discharge no soot, no SOx, and little NOx in combustion. The combustion pressure, rate of heat release, exhaust gas components, and other conditions were measured in experiments using diesel oil, A-heavy oil, and the mixed fuel comprised of DME and A-heavy oil.
    As a result, the ignition timing was earliest with diesel oil, median with the mixed fuel, and latest with A-heavy oil. Mixed fuel discharged a slightly reduced level of NOx. Overall, results indicated that the engine would require further improvements before long-term operation became possible.

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2004年06月01日, Marine engineering : journal of the Japan Institution of Marine Engineering = マリンエンジニアリング : 日本マリンエンジニアリング学会誌, 39 (6), 409 - 414, 日本語

  • 橋本 正孝, 段 智久, 浅野 一朗, 孔 莉

    Gas turbines are well known as clean thermal engine systems, and they offer the advantages of availability for multiple fuel types and of a continuous combustion system. These engine systems have not been as popular as they might be because of their low thermal efficiency. Recently, however, thanks to development of co-generation and combined cycles, the gas turbine system has been reconsidered.
    This report concerns an experiment on a simple open chamber gas turbine using a heavy oil mixed fuel blended with waste cooking oil, and using a mixed fuel in which water and a surface-active agent were blended in order to purify the exhaust emissions and to save energy, respectively. Exhaust emission ingredients were measured and analyzed. The additional effect of mixed fuel, such as rapeseed oil, was compared and examined.

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2004年02月01日, Marine engineering : journal of the Japan Institution of Marine Engineering = マリンエンジニアリング : 日本マリンエンジニアリング学会誌, 39 (2), 148 - 152, 日本語

  • 燃焼圧力のモニタリング技術(振動方程式による燃焼履歴)

    橋本 正孝, 段 智久, 浅野 一朗[他]

    シリンダヘッドに加工を施さず,比較的簡単な手段によって燃焼圧力の変化を推定する方法について報告したもの。シリンダのスタッドボルトにひずみゲージを貼り付け,そのひずみ量の時間変化を計測して燃焼圧力を振動モデルによって推定するものである。その結果,モデルのバネ定数を適宜補正することで,実際の指圧線図に近い推定値を得ることが可能であることを示した。

    神戸大学, 2003年07月, 神戸商船大学紀要. 第二類, 商船・理工学篇, 51 (51), 91 - 95, 日本語

  • 橋本 正孝, 段 智久, 浅野 一朗, 張 振洋

    Vegetable oils such as alcohol, rape-seed oil, etc., are well-known as alternative fuels in the near future. But they have low performance, especially long ignition delay and low calorific value, for use as a fuel of diesel engines. So we tried to improve better performance by mixing with petroleum.
    This report shows the application availability of the Laser speckle interferometry to the fixed combustion chamber in the former, and the ignition difference about each fuel's droplet by use of this interferometry in the latter.
    The performance analysis was something made clear, but the specification of temperature field in each combustion process was not clear by the disturbance of ignition ray, smoke and soot.

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2003年03月01日, Marine engineering : journal of the Japan Institution of Marine Engineering = マリンエンジニアリング : 日本マリンエンジニアリング学会誌, 38 (3), 169 - 175, 日本語

  • 橋本 正孝, 段 智久, 浅野 一朗, 王 鉄夫

    A gas turbine is well known as a clean thermal engine system, and it has an advantage of availability for multi-kinds fuels as a continuous combustion system. But it has not been popularized so much by its own low thermal efficiency. Recently, arranging the co-generation and the combined cycle, the gas turbine system has been reconsidered.
    In this report, we have investigated the availability of vegetable oils as a blender to a fuel for making good use of a gas turbine.
    After all, a waste oil (vegetable oil) was a good blender to a A -heavy fuel. The performance has good con-ditions.

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2003年03月01日, Marine engineering : journal of the Japan Institution of Marine Engineering = マリンエンジニアリング : 日本マリンエンジニアリング学会誌, 38 (3), 164 - 168, 日本語

  • ディーゼル噴霧の基礎

    段 智久

    解説記事。ディーゼル噴霧の微粒化過程に関する機構や実験結果,数値予測などについて解説した特集記事。液体の微粒化に関する研究の歴史を総説し,微粒化に用いられる無次元パラメータについて解説した。また,エンジンにおける燃料噴霧のうち,ディーゼル燃料噴霧について,その内部構造を解析した結果を紹介した。また,噴霧の数値計算によるモデリングについても解説を行った。

    2002年09月, エンジンテクノロジー : 山海堂, 4 (5), 40 - 45, 日本語

    [招待有り]

    研究論文(学術雑誌)

  • Masataka Hashimoto, Tomohisa Dan, Ichiro Asano, Takeshi Arakawa

    Some volumes of gas oil and ethanol were mixed to the rape-seed oil to examine the engine performance characteristics. A 4-cycle indirect injection diesel engine was used as the test engine, and exhaust emissions were measured together with cylinder pressure history in variation of the engine loads. The single droplet combustion test was also carried out. Combustion processes in the heated constant volume vessel were observed by using of a high-speed video camera. From the experiments, it is obtained that rape-seed oils take longer combustion duration compared with gas oils. And addition of ethanol promotes the micro explosion of fuel droplets. These features affect to the properties of exhaust emissions from the engine. Copyright © 2002 Society of Automotive Engineers, Inc.

    2002年, SAE Technical Papers, No.2002-01-0867, 1 - 12, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Jung Kuk Yeom, Koichi Ashida, Jiro Senda, Hajime Fujimoto, Tomohisa Dan

    This study proposes a hybrid model which consists of modified TAB(Taylor Analogy Breakup) model and DVM(Discrete Vortex Method). In this study, the simulation process is divided into three steps. The first step is to analyze the breakup of droplet of injected fuel by using modified TAB model. The second step based on the theory of Siebers' liquid length is analysis of spray evaporation. The liquid length analysis of injected fuel is used for connecting both modified TAB model and DVM. The final step is to reproduce the ambient gas flow and inner vortex flow injected fuel by using DVM. In order to examine the hybrid model, an experiment of a free evaporating fuel spray at early injection stage of in-cylinder like conditions had been executed. The numerical results calculated by using the present hybrid model are compared with the experimental ones. The calculated results on gas jet flow by DVM quantitatively well correspond to the experimental results for the downstream of evaporative spray. It is also confirmed that an ambient gas flow occupies the downstream region flow in diesel spray. Copyright © 2001 Society of Automotive Engineers, Inc.

    2001年, SAE Technical Papers, No.2001-01-1240, 1 - 13, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Qin Jian-Rong, 段 智久, Lai Ming-Chia, Savonen Craig, Schwartz Ernest, Brkyzik Walter

    This paper studies the effect of nozzle geometry on the flow characteristics inside a diesel fuel injection nozzle and correlates to the subsequent atomization process under different operating conditions, using simple turbulent breakup model. Two kinds of nozzles, valve covered orifice (VCO) and mini-SAC nozzle, with various nozzle design parameters were studied. The internal flow inside the nozzle was simulated using 3-D computational fluid dynamics software with k-ε turbulence model. The flow field at the nozzle exit was characterized by two parameters: the fuel discharge coefficient Cd and the initial amplitude parameter amp0. The latter parameter represents the turbulence characteristics of the exit flow. The effects of nozzle geometry on the mean velocity and turbulent energy distribution of the exit flow were also studied. The characteristics of the exit flow were then incorporated into the spray model in KIVA-II to study the effect of nozzle design on diesel spray behavior. The results show that the nozzle geometry has a strong influence on the flow field inside the nozzle and the subsequent process of atomization. Copyright © 1999 Society of Automotive Engineers, Inc.

    神戸大学, 2000年03月, Bulletin of Kobe University of Mercantile Marine, 1, 167 - 181, 英語

    [査読有り]

  • E307 EFFECT OF SULFUR COMPOUND IN FUEL OIL TO ENGINE PERFORMANCE AND EXHAUST EMISSION(Engine performance) :

    DAN Tomohisa, FUJITA Hirotsugu, HASHIMOTO Masataka, NISHIDA Osami, AN Sukheon

    Recently, the effect of fuel composition is investigated for reducing participate matters [1][2] and sulfuric oxides [3][4]. But several problems are remaining unable to be solved as matters stand. This paper studies the effect of sulfur compound on the combustion characteristics of diesel engine. In the experiments, DBDS(Di-tert, Butyl, Di-Sulfide) were mixed to the base fuel to vary the amount of sulfur compound in fuel oils. The direct injection diesel engine was operated with several test fuels taking the change in exhaust gases as well as cylinder pressure histories. The calorific value of each test fuels was also examined. It is obtained that the more DBDS mixed to the base fuel, the calorific value becomes lower thus the fuel consumption tends to be larger. The results suggest that the molecular structure of SOx has a strong influence on the PM emission, where the soluble organic fraction in PM reduces along with increasing of the sulfur mixed ratio.

    日本機械学会, 2000年, Proceedings of the ... JSME-KSME Thermal Engineering Conference, 3 (0), "3 - 409"-"3-414", 英語

  • 草野 茂之, 段 智久, 千田 二郎, 藤本 元

    In this study, new models on the new droplet evaporation taking account of the droplet surface temperature related to the modified Spalding model, on the ambient temperature and the mass fraction at the infinite-point was proposed and incorporated into KIVA-II code. These models were compared and reviewed with the droplet evaporation model of KIVA-II original code in relation to the standard Spalding model. As a results, it is found that the calculated results of droplet evaporation by new model agree well with actual phenomena.

    一般社団法人 日本機械学会, 1999年, 日本機械学会論文集B編, 65 (630), 804 - 811, 日本語

    [査読有り]

  • 高岸 佐代, 高橋 知宏, 段 智久, 千田 二郎, 藤本 元

    The characteristics of combustion process in internal combustion engines are affected by mixing process between the injected fuel and the ambient gas. Therefore, it is necessary to understand the flow field in diesel fuel sprays. In this study, a single spray was injected into a quiescent atmosphere with room temperature at high pressure through a single hole nozzle for simplification. To discuss the flow field in diesel sprays, structure of the spray was visualized by laser light sheet method. And, it was revealed that the vortex structure inside the spray affects the classification of droplet particles by taking microscopic photographs of the droplets with high resolution film. And applying PIV method into the spray photography, both the formation of meandering structure of the spray mainstream and the ambient gas entrainment process are clarified.

    一般社団法人 日本機械学会, 1999年, 日本機械学会論文集B編, 65 (631), 1128 - 1133, 日本語

    [査読有り]

  • Flow Characteristics in a Transient Spray by Means of PIV

    Hajime Fujimoto, Sayo Takagishi, Tomohiro Takahashi, Tomohisa Dan, Jiro Senda

    本論文は,噴霧の微粒化機構を明らかにすることを目的に,噴霧の内部構造をレーザシート散乱光によって連続撮影をし,画像相互を粒子追跡法によって解析した結果を報告した。燃料噴射期間中の液滴密度の高い領域は解析できなかったが,噴霧の先端部および燃料噴射期間終了後の液滴密度が低い領域に渦度を有する旋回流動が存在することを明らかにした。その結果,仮想していた噴霧モデルを裏付ける実験結果を得ることができた。

    1998年12月, International Conference on Optical Technology and Image Processing in Fluid, Thermal, and Combustion Flow (VSJ-SPIE '98), AB003, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Transient Characteristics of High-Pressure Diesel Sprays

    Tomohisa Dan, Ming-Chia.Lai, T.C. Wang, Xing-bin Xie

    噴霧の乱れによる分裂過程を実験および数値計算によって解析したもの。ノズル近傍の噴霧を長焦点距離のレンズを使って拡大顕微鏡撮影し,ドラムカメラを用いた撮影でその時間変化について実験的にとらえた。また,数値計算を各種の噴霧分裂モデル別に行って結果を比較し,噴射期間中に休息期間があるような噴射率波形に関しては,モデルの最適化が必要であることを提起した。

    1998年07月, 4th Int’l Symposium on Diagnostics and Modeling of Combustion in Internal Combustion Engines COMODIA 98 (Kyoto), 471 - 476, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • レーザシート光によるディーゼル噴霧内の噴霧密度と燃料蒸気の測定

    段 智久

    噴霧内部の燃料蒸発過程を計測できるエキサイプレックス蛍光法について報告。その原理や特許について詳説し,同手法を適用した蒸発噴霧の計測結果を示した。この手法は,2種類の化学物質を燃料に混合し,一方の化学物質は燃料の蒸発特性に近いものを選択して用いる。噴霧にレーザー光を照射すると,それぞれの蛍光波長が異なることから,液体・気体の同時分離撮影が可能となる。

    高温学会, 1998年05月20日, 高温学会誌, 24 (3), 96 - 101, 日本語

  • Modeling of Turbulent Primary Breakup in Diesel Spray

    Tomohisa Dan, Ming-Chia Lai

    ディーゼル噴霧などの高速液体噴流をモデル化する場合,ノズル内部での燃料流乱れなどが分裂に寄与する。これを初期分裂(Primary Breakup)と称するが,従来の噴霧モデリングでは理論的にこの影響を考慮していない。そこで,本論文の研究では,KIVA-IIコード(Los Alamos製)で噴霧の初期乱れを設定するパラメータについて,ノズル内部の数値計算コード(STAR-CD)の解析とリンクさせて,モデル定数を理論的に与える手法について提唱した。

    1998年02月, 8th International Engine Combustion Multidimensional Modeling Conference at the SAE Congress, 1 - 8, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • 千田 二郎, 柴田 一郎, 段 智久, 藤本 元

    This study investigates the atomization mechanism of fuel spray dissolved in noncondensable gas, such as N_2,CO_2. The fuel spray was injected at room temperature and in an atmospheric pressure field through a diesel-hole-type nozzle. In this paper, N_2 gas was dissolved into diesel fuel, n-tridecane, under several pressurized conditions using a gas bubbling method in a constant volume vessel. This fuel, with high gas solubility, was injected under several injection pressures using an accumulated injection system designed by the authors. It was found that the dissolved gas separated into gas bubbles like gas cavitation phenomena under the atmospheric field. The change in spray patterns caused by the gas solubility is discussed using photographs of the patterns.

    一般社団法人日本機械学会, 1997年09月25日, 日本機械学会論文集. B編, 63 (613), 3173 - 3178, 日本語

  • Spray Characteristics of Non-Reacting Diesel Fuel Spray by Experiment and Simulations with KIVA II Code

    Jiro Senda, Tomohisa Dan, Sayo Takagishi, Tomoyuki Kanda, Hajime Fujimoto

    静止雰囲気場における微粒化した燃料液滴群を実験的および数値計算によって解析したもの。噴霧の微粒子の分散について,噴霧全体の平均粒子直径ならびに局所断面の粒子直径を透過光減衰法によって実験的に測定した。燃料の噴射圧力を変化させて実験を行い,噴射圧力の上昇にともなって粒子直径が小さくなること,局所の粒子直径分布の変動が小さくなることなどを得ている。

    1997年08月, 7th International Conference on Liquid Atomization and Spray Systems, I of II, 149 - 156, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Fuel Flow Characteristics and Cavitation Phenomena in Nozzle of Diesel Spray by Planer Acrylic Model

    Jiro Senda, Tomohisa Dan, Takehiro Yamamoto, Hajime Fujimoto

    噴霧の微粒化に与える燃料流のノズル内部での挙動を明らかにするために,基礎実験として二次元のアクリル製のモデルノズルを作成して燃料流の計測を行った。その結果,ノズル先端部の燃料溜まり容積部(サック部)で燃料流動が循環流を形成することをとらえ,この循環流とノズルホールへ流れ込んでいく燃料流が干渉して乱れを生じさせていることを明らかにした。

    1997年08月, 7th International Conference on Liquid Atomization and Spray Systems, I of II, 215 - 222, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Tomohisa Dan, Sayo Takagishi, Jiro Senda, Hajime Fujimoto

    This paper deals with the particle distribution in Diesel spray under the non-evaporating condition from the analytical aspect based on our experimental results. In the analysis, TAB method of KIVA II code and the k-ε turbulent model were used, and the mono-disperse distribution of the initial parcel's diameter, whose size equals to the nozzle hole diameter, was utilized in conjunction with the breakup model. The size distribution of atomized droplets (i.e. the χ-squared distribution function) is justified with the degree of freedom. It is shown that the ambient gas, which is initially quiescent, is induced and led to a turbulent gas jet. The turbulent gas jet which has a equivalent momentum with the Diesel spray was also examined by Discrete Vortex method. The quantitative jet growth was shown to be possible for the estimation and determination in its initial boundary values at the nozzle. Copyright © 1997 Society of Automotive Engineers, Inc.

    1997年, SAE Technical Papers, No.970641, 265 - 278, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Tomohisa Dan, Takehiro Yamamoto, Jiro Senda, Hajime Fujimoto

    The spray structure under the pressurized atmosphere at a room temperature was examined by the various photographic methods. The fuel flow inside the nozzle was investigated by the transparent model nozzles. The experimental analysis of sprays yielded the spray dispersing angle, the distribution of fuel droplets inside the spray and the jet intact core length. The obtained results of those spray characteristics showed that the spray structure is divided into two spatial regimes due to their formation mechanisms. Within 10 mm from the nozzle, the spray dispersion is dominated by the turbulent states of fuel which are initiated inside the nozzle. At distance from the nozzle z > 20 - 40 mm, the spray consists of an induced gas vortex street whose length is about half of the spray width. It is proposed that the kinematic viscosity of ambient gas is a important factor which rules the process of momentum exchange form the fuel jet to the ambient gas. Copyright © 1997 Society of Automotive Engineers, Inc.

    1997年, SAE Technical Papers, No.970355, 259 - 274, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Tomohisa Dan, Sayo Takagishi, Jiro Senda, Hajime Fujimoto

    In this paper, spray characteristics were examined to deduce the effect of ambient gas properties. Considered ambient properties were the viscosity μa and density ρa, and thus the kinematic viscosity νa. The objective of this paper is to reveal the effect of compressibility of the ambient gas to spray formation. In the experiments, the changed ranges were And a standard-sac volume nozzle of hole diameter d n =0.25 mm (ln/dn=3.0) was used at constant injection pressure difference (Δp=16.2 MPa). Also the injection pressure was varied in the range of 55 to 120 MPa with a mini-sac volume nozzle of hole diameter dn =0.20 mm (ln/dn =5.5). Several different gases were used to change the ambient viscosity at a room temperature. From the experiments, it is obtained that larger the viscosity, the more the spray spreads in the radial direction, thus the spray angle gets larger and the tip penetration became shorter. And atomized droplets become smaller with larger ambient viscosity at the same density. It is concluded that the kinematic viscosity should relate to the phenomenon of diesel fuel spray under different ambient conditions. Copyright © 1997 Society of Automotive Engineers, Inc.

    1997年, SAE Technical Papers, No.970352, 219 - 234, 英語

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • 千田 二郎, 柴田 一郎, 段 智久, 藤本 元

    This study investigates the atomization mechanism of fuel spray dissolved in noncondensable gas, such as N2, CO2. The fuel spray was injected at room temperature and in an atmospheric pressure field through a diesel-hole-type nozzle. In this paper, N2 gas was dissolved into diesel fuel, n-tridecane, under several pressurized conditions using a gas bubbling method in a constant volume vessel. This fuel, with high gas solubility, was injected under several injection pressures using an accumulated injection system designed by the authors. It was found that the dissolved gas separated into gas bubbles like gas cavitation phenomena under the atmospheric field. The change in spray patterns caused by the gas solubility is discussed using photographs of the patterns.

    一般社団法人 日本機械学会, 1997年, 日本機械学会論文集B編, 63 (613), 3173 - 3178, 日本語

    [査読有り]

  • J. Senda, T. Dan, T. Yamamoto, H. Fujimoto

    This paper presents the experimental analysis on the fuel flow states inside the transparent model nozzle. The cross sectional configuration of an actual hole-type Diesel nozzle (dn = 0.20 mm, ln/dn = 3.75) was similarly magnified in length scale of the factor 2 (dm = 0.40 mm) and 10 (dm = 2.0 mm). The both model nozzles are 5 mm in thickness and put between flat plates. The fuel flow states were observed by a high-speed framing video camera. Also cavitation phenomenon were obtained by an instantaneous video photography with the back diffusion light illumination method. The discharge coefficient and the spray cone angle were measured in variation of injection pressures up to 2 MPa. The correlation of the results was discussed with the cavitation number K', which is defined as K'=pa/Δp.

    1997年, International Journal of Fluid Mechanics Research, 24 (1-3), 380 - 388

    [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)

  • 段 智久, 高岸 佐代, 大石 直己, 千田 二郎, 藤本 元

    This study deals with the effect of the viscosity of the ambient gas on the atomization process of a diesel spray. The liquid fuel is injected through a single-hole nozzle (ln/dn=0.75 mm/0.25 mm)with the injection differential pressure of 16.2 MPa inside a constant-volume vessel under a high-pressure field at room temperature. In practical combustion chambers of diesel engines, the viscosity of the ambient gas varies mainly with its temperature. In this experiment, various gases (CO_2, N_2, Ar, Ne, and Ar+Ne) were utilized for the ambient atmosphere in order to change the ambient gas viscosity. The vaporization of fuel drops was negligible. This study, revealed that the higher the viscosity, the more the spray spreads in the radial direction, thus the spray angle increased and tip penetration decreased. The droplets became smaller and were distributed in the inner region of the cold-state diesel spray under high ambient viscosity conditions. Further more, it was found that processes of ligament formation in the liquid jet and initial atomization were affected by kinematic viscosity ratio between the liquid fuel and ambient gas, and the spray dispersion and mixing process in the downstream region was affected only by the ambient gas kinematic viscosity.

    一般社団法人日本機械学会, 1996年07月25日, 日本機械学会論文集. B編, 62 (599), 2867 - 2873, 日本語

  • 段 智久, 高岸 佐代, 大石 直己, 千田 二郎, 藤本 元

    In the experiments presented here, a single diesel spray of n-tridecane was injected for a certain duration through a hole-type nozzle (l_n/d_n=1.1mm / 0.2mm) into a quiescent high pressure atmosphere at room temperature. We used the same amounts of fuel injection for each injection pressure and the same ambient gas density field for all injection experiments including tests of the effect of changing the ambient gas. The macroscopic spray structures were observed by instantaneous photography and using a high-speed video camera system. Furthermore, the microscopic structure was observed by means of laser light-scattering photography, fuel droplet distribution was measured using the laser light-sheet of a pulsed Nd-YAG laser, and the mean diameter of the drop was obtained through image processing by the laser extinction method. This study revealed that the diesel spray consisted of a number of large vortices, which was considered to be the coherent structure. With high ambient gas viscosity, the fuel droplet became smaller. It was also found that a large vortex existed at the tip of the spray.

    一般社団法人日本機械学会, 1996年05月25日, 日本機械学会論文集. B編, 62 (597), 2079 - 2085, 日本語

  • 自由噴霧流中の渦による運動量の保存

    段 智久, 高岸 佐代, 千田 二郎, 藤元 元

    ディーゼル燃料噴霧は,液体燃料がノズル出口部で持つ運動量が,周囲気体に交換されることで保存される(運動量理論)ことは既に知られているが,本論文は運動量の保存が角運動量による(渦核による)ことを提唱した。雰囲気の気体にさまざまな種類の媒体を用いた場合の実験解析結果,また数値計算コードによる解析結果から,運動量が回転する渦度によって保存される可能性があることを示した。また,流体が球体剛体粒子の抵抗におよぼす速度指数の影響についても論じている。

    同志社大学, 1996年03月, 同志社大学理工学研究報告, 36 (4), 225 - 251, 日本語

  • 段 智久, 高岸 佐代, 大石 直己, 千田 二郎, 藤本 元

    In the experiments presented here, a single diesel spray of n-tridecane was injected for a certain duration through a hole-type nozzle (ln/dn=1.1mm / 0.2mm) into a quiescent high pressure atmosphere at room temperature. We used the same amounts of fuel injection for each injection pressure and the same ambient gas density field for all injection experiments including tests of the effect of changing the ambient gas. The macroscopic spray structures were observed by instantaneous photography and using a high-speed video camera system. Furthermore, the microscopic structure was observed by means of laser light-scattering photography, fuel droplet distribution was measured using the laser light-sheet of a pulsed Nd-YAG laser, and the mean diameter of the drop was obtained through image processing by the laser extinction method. This study revealed that the diesel spray consisted of a number of large vortices, which was considered to be the coherent structure. With high ambient gas viscosity, the fuel droplet became smaller. It was also found that a large vortex existed at the tip of the spray.

    一般社団法人 日本機械学会, 1996年, 日本機械学会論文集B編, 62 (597), 2079 - 2085, 日本語

    [査読有り]

  • 段 智久, 高岸 佐代, 大石 直己, 千田 二郎, 藤本 元

    This study deals with the effect of the viscosity of the ambient gas on the atomization process of a diesel spray. The liquid fuel is injected through a single-hole nozzle (ln/dn=0.75 mm/0.25 mm)with the injection differential pressure of 16.2 MPa inside a constant-volume vessel under a high-pressure field at room temperature. In practical combustion chambers of diesel engines, the viscosity of the ambient gas varies mainly with its temperature. In this experiment, various gases (CO2, N2, Ar, Ne, and Ar+Ne) were utilized for the ambient atmosphere in order to change the ambient gas viscosity. The vaporization of fuel drops was negligible. This study, revealed that the higher the viscosity, the more the spray spreads in the radial direction, thus the spray angle increased and tip penetration decreased. The droplets became smaller and were distributed in the inner region of the cold-state diesel spray under high ambient viscosity conditions. Further more, it was found that processes of ligament formation in the liquid jet and initial atomization were affected by kinematic viscosity ratio between the liquid fuel and ambient gas, and the spray dispersion and mixing process in the downstream region was affected only by the ambient gas kinematic viscosity.

    一般社団法人 日本機械学会, 1996年, 日本機械学会論文集B編, 62 (599), 2867 - 2873, 日本語

    [査読有り]

  • 段 智久, 大石 直己, 千田 二郎, 藤本 元

    In the experiments presented, a single diesel spray of n-tridecane was injected for a certain duration through a hole-type nozzle into a quiescent atmosphere at room temperature at high pressure. The experimental variables were nozzle hole dimensions such as the hole diameter dn, the hole length ln and the hole offset between the nozzle axis and the hole axis, and the nozzle needle lift, in order to assess the turbulent flow field inside the nozzle, and the other was the back pressure, in order to examine the effect of the ambient gas properties, especially its kinematic viscosity. The macroscopic spray structures were observed by using instantaneous photography and a high-speed video camera system. Furthermore, the microscopic structure was observed by meant of scattering photography of fuel droplets taken by the laser light sheet of a pulsed ruby laser, and the quantitative 2-D image of fuel concentration in the cross section of the spray containing its central axis was obtained by the image processing. From the experiments, the variation in the spray cone angle with the needle lift is promoted by the turbulence in the sac volume, and spray angle is closely related to the ambient kinematic vincosity.

    一般社団法人 日本機械学会, 1994年, 日本機械学会論文集B編, 60 (577), 3192 - 3197, 日本語

    [査読有り]

MISC

  • 藤野 俊和, 野村 昌孝, 井上 順広, 前田 和幸, 川原 秀夫, 小島 隆志, 大出 剛, 三輪 誠, 角 和芳, 吉田 肇, 北原 辰巳, 段 智久, 氏平 信輔, 林 祐亮, 西尾 澄人, 鈴木 信宏

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2020年, マリンエンジニアリング, 55 (4), 457 - 471, 日本語

  • 段 智久, 柳 東勲

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2020年, マリンエンジニアリング, 55 (1), 136 - 139, 日本語

  • 8th PAAMES / AMEC2018 出席報告

    段 智久, 船津 賢人

    日本マリンエンジニアリング学会, 2019年05月, Marine engineering : journal of the Japan Institute of Marine Engineering = マリンエンジニアリング :日本マリンエンジニアリング学会誌, 54 (3), 143 - 146, 日本語

  • 藤野 俊和, 野村 昌孝, 井上 順広, 前田 和幸, 川原 秀夫, 小島 隆志, 大出 剛, 三輪 誠, 角 和芳, 吉田 肇, 北原 辰巳, 段 智久, 柿木 隆宏, 林 祐亮, 西尾 澄人, 鈴木 信宏

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2019年, マリンエンジニアリング, 54 (4), 552 - 567, 日本語

  • 段 智久

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2019年, マリンエンジニアリング, 54 (2), 281 - 282, 日本語

  • 段 智久, 舩津 賢人

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2019年, マリンエンジニアリング, 54 (3), 459 - 462, 日本語

  • 岩本 勝美, 井上 順広, 段 智久, 戸田 伸一, 柴田 繁志

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2018年, マリンエンジニアリング, 53 (3), 299 - 313, 日本語

  • 段 智久

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2018年, マリンエンジニアリング, 53 (3), 329 - 329, 日本語

  • 地引 達弘, 鵜飼 英実, 井上 順広, 前田 和幸, 三原 伊文, 小島 隆志, 大出 剛, 角 和芳, 吉田 肇, 北原 辰巳, 段 智久, 山口 拓哉, 瀧本 崇弘, 西尾 澄人, 梶田 哲郎

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2018年, マリンエンジニアリング, 53 (4), 528 - 543, 日本語

  • 段 智久

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2017年, マリンエンジニアリング, 52 (6), 766 - 770, 日本語

  • 地引 達弘, 中村 英孝, 高橋 千織, 前田 和幸, 井上 順広, 三原 伊文, 小島 隆志, 角 和芳, 吉田 肇, 福田 勝哉, 段 智久, 花本 健一, 萩原 和也, 山田 淳司, 塚本 達郎

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2016年, マリンエンジニアリング, 51 (4), 462 - 475, 日本語

  • 段 智久

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2016年, マリンエンジニアリング, 51 (3), 259 - 259, 日本語

  • 段 智久

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2016年, マリンエンジニアリング, 51 (3), 260 - 262, 日本語

  • 段 智久

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2016年, マリンエンジニアリング, 51 (5), 593 - 594, 日本語

  • 段 智久

    神戸大学大学院海事科学研究科, 2012年, 海事博物館研究年報 = Annual bulletin of Maritime Museum, (40), 14 - 17, 日本語

  • 数値シミュレーション

    高崎 講二, 田島 博士, 馬場 真二, 段 智久

    2010年07月01日, Marine engineering : journal of the Japan Institution of Marine Engineering = マリンエンジニアリング : 日本マリンエンジニアリング学会誌, 45 (4), 486 - 487, 日本語

  • 原田 朋宏, 梶田 哲郎, 須藤 誠司, 雨宮 徳一, 林 利昭, 吉田 悟, 角 和芳, 吉田 肇, 清水 悦郎, 張野 宏也, 高崎 講二, 佐々木 千一, 田島 博士, 段 智久, 馬場 真二, 春海 一佳, 千田 哲也, 近藤 守男, 宇藤 誠二, 伊丹 良治, 西上 均, 飯塚 智史

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2010年, マリンエンジニアリング, 45 (4), 438 - 487, 日本語

  • 段 智久

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2010年, マリンエンジニアリング, 45 (1), 130 - 133, 日本語

  • その他

    千田 哲也, 高崎 講二, 段 智久, 馬場 真二, 田島 博士

    2009年07月01日, Marine engineering : journal of the Japan Institution of Marine Engineering = マリンエンジニアリング : 日本マリンエンジニアリング学会誌, 44 (4), 543 - 544, 日本語

  • 段 智久, 段 智久

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2009年05月01日, Marine engineering : journal of the Japan Institution of Marine Engineering = マリンエンジニアリング : 日本マリンエンジニアリング学会誌, 44 (3), 485 - 485, 日本語

  • 原田 朋宏, 須藤 誠司, 雨宮 徳一, 寺田 稔, 小松 泰幸, 野邑 武史, 吉田 肇, 小汐 啓介, 主藤 英樹, 高崎 講二, 田島 博士, 佐々木 千一, 段 智久, 馬場 真二, 春海 一佳, 千田 哲也, 秋本 成太, 宇藤 誠二, 伊丹 良治, 西上 均, 野村 修司

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2009年, マリンエンジニアリング, 44 (4), 498 - 544, 日本語

  • 数値シミュレーション

    高崎 講二, 馬場 真二, 段 智久, 田島 博士

    2007年07月01日, Marine engineering : journal of the Japan Institution of Marine Engineering = マリンエンジニアリング : 日本マリンエンジニアリング学会誌, 42 (4), 547 - 547, 日本語

  • 原田 朋宏, 椎原 裕美, 千田 哲也, 春海 一佳, 宮崎 修二, 田嶋 保則, 伊丹 良治, 西上 均, 立石 智裕, 萩原 正久, 那口 行輝, 梶田 哲郎, 小松 泰幸, 長沼 伯之, 吉田 肇, 久保 晴義, 梶原 修平, 清水 悦郎, 千田 哲也, 高橋 一暢, 張野 宏也, 岡村 秀雄, 前田 和幸, 高崎 講二, 馬場 真二, 段 智久

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2006年07月01日, Marine engineering : journal of the Japan Institution of Marine Engineering = マリンエンジニアリング : 日本マリンエンジニアリング学会誌, 41 (4), 520 - 564, 日本語

  • 高井 元弘, 倉本 智, 原田 朋宏, 畔津 昭彦, 川上 雅由, 橋本 正孝, 田島 博士, 田辺 秀明, 西田 恵哉, 高崎 講二, 小川 英之, 植木 弘信, 段 智久, 戸田 伸一, 岩本 勝美, 浜武 俊朗, 北原 辰巳, 若月 祐之, 千田 哲也, 角 和芳, 梶田 哲郎, 塚本 達郎, 小俣 重雄, 高橋 千織, 久保 晴義, 冨田 展久, 佐々木 千一, 伊藤 邦憲, 波津久 達也, 城田 英之, 近藤 宏一, 五島 正雄, 平岡 克英, 平田 宏一, 村田 航, 宮崎 恵子, 沼野 正義, 間島 隆博, 上田 浩一, 吉田 靖

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2006年03月01日, Marine engineering : journal of the Japan Institution of Marine Engineering = マリンエンジニアリング : 日本マリンエンジニアリング学会誌, 41 (2), 176 - 187, 日本語

  • ISME TOKYO 2005 に参加して

    木船 弘康, 宮崎 恵子, 藤田 浩嗣, 段 智久, 三島 隆志, 橋本 武

    日本マリンエンジニアリング学会, 2006年03月01日, Marine engineering : journal of the Japan Institution of Marine Engineering = マリンエンジニアリング : 日本マリンエンジニアリング学会誌, 41 (2), 205 - 208, 日本語

  • YME派遣とその後の活動(1) : 研究活動における展開

    段 智久

    2005年07月01日, Marine engineering : journal of the Japan Institution of Marine Engineering = マリンエンジニアリング : 日本マリンエンジニアリング学会誌, 40 (4), 503 - 504, 日本語

  • YME懇談会 : その活動と将来

    段 智久

    2003年03月01日, Marine engineering : journal of the Japan Institution of Marine Engineering = マリンエンジニアリング : 日本マリンエンジニアリング学会誌, 38 (3), 156 - 157, 日本語

  • YME2001;低環境負荷ディーゼルエンジン技術の調査研究

    段 智久

    日本マリンエンジニアリング学会, 2002年06月01日, Marine engineering : journal of the Japan Institution of Marine Engineering = マリンエンジニアリング : 日本マリンエンジニアリング学会誌, 37 (6), 3 - 6, 日本語

  • 平成13年度YME使節員帰朝報告・討論会

    段 智久

    日本マリンエンジニアリング学会, 2002年06月01日, Marine engineering : journal of the Japan Institution of Marine Engineering = マリンエンジニアリング : 日本マリンエンジニアリング学会誌, 37 (6), 34 - 37, 日本語

書籍等出版物

  • 海上輸送の三原則

    神戸大学海上輸送の三原則編集委員会, 編, 神戸大学海上輸送の三原則編集委員会

    分担執筆, 第2章第2部, 海文堂出版, 2013年07月, 日本語, 「海上輸送の安心・安全な運航」と「海洋・大気環境負荷の低減」ならびに「海上輸送の経済性」の3つの要素を「海上輸送の三原則」と捉え、これらを統合した新分野の開拓を神戸大学海事科学研究科と経済・経営学研究科の教員らが協力して進めている。本書では、上述した海上輸送に係る3つの要素についての最新の取り組みを、研究グループの担当者が平易に解説している。, ISBN: 4303164100

    学術書

  • 段 智久

    単著, 同志社大学博士学位論文, 自費出版, 1997年03月, 日本語, 請求記号 UT51-97-D210 国立国会図書館書誌ID 000000306477 永続的識別子 info:ndljp/pid/3121290, 国際共著していない

    [査読有り]

    その他

講演・口頭発表等

  • Alternative fuel combustion

    Tomohisa Dan

    The 6th International Conference on Marine Technology (SENTA 2021), 2021年11月27日, 英語

    [招待有り]

    口頭発表(基調)

  • 船外機火花点火式エンジンにおけるアルコール系燃料の適用に関する研究

    伊藤 徳志, 中野 康大, 宮崎 渉, 西川 英介, 岡村 秀雄, 段 智久, 浅野 一朗

    第90回(令和2年)マリンエンジニアリング学術講演会, 2020年10月28日, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 福岡, 日本国, 国内会議, 国際共著していない

    口頭発表(一般)

  • 体感型シミュレータ開発のための模擬聴音棒開発のための研究

    井川 博雅, 三輪 誠, 段 智久

    第90回(令和2年)マリンエンジニアリング学術講演会, 2020年10月26日, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 福岡, 日本国, 国内会議, 国際共著していない

    口頭発表(一般)

  • Bio Fuel Combustion toward GHG Reduction

    DAN Tomohisa

    International Symposium on Marine Engineering and Technology (ISMT2019 Busan), Special Session 3, 2019年10月24日, 英語, 国際会議

    [招待有り]

    口頭発表(招待・特別)

  • Effect of Droplet Diameter Distribution in Water Emulsified Jatropha Oil to Diesel Engine Performances

    Kento Yokoi, Taiga Nakamura, Ryoichi Ota, Ichiro Asano, Tomohisa Dan

    International Symposium on Marine Engineering and Technology (ISMT2019 Busan), G04-03, 2019年10月24日, 英語, 国際会議

    口頭発表(一般)

  • Fuel and Combustion Characteristics of DME/WPO Blend Fuels

    Kenta Kuwaoka, Yu Mihara, Kosuke Sugiura, Ichiro Asano, Tomohisa Dan

    International Symposium on Marine Engineering and Technology (ISMT2019 Busan), G04-02, 2019年10月24日, 英語, 国際会議

    口頭発表(一般)

  • Combustion Characteristics and Toxicity Evaluation of Bio-gasoline in Outboard Spark Ignition Engine

    Kodai Nakano, Wataru Miyazaki, Ichiro Asano, Tomohisa Dan

    International Symposium on Marine Engineering and Technology (ISMT2019 Busan), G04-01, 2019年10月24日, 英語, 国際会議

    口頭発表(一般)

  • ディーゼル機関からのススの変異原性と多環芳香族炭化水素の関係

    速水 健斗, 吉田 明輝, 楠 将史, 今 吾一, 岡村秀雄, 段 智久, 羽賀 雄紀, 中坪 良平, 松村 千里

    第89回マリンエンジニアリング学術講演会 講演論文集, 2019年10月, 日本語, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • 体感型シミュレータの提案と開発

    井川 博雅, 三輪 誠, 段 智久

    第89回マリンエンジニアリング学術講演会 講演論文集, 2019年10月, 日本語, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • ジャトロファ油-水エマルジョン燃料中の分散水滴径分布の違いがディーゼルエンジン運転特性に及ぼす影響

    中邑 太雅, 横井 健人, 太田 良一, 浅野 一朗, 段 智久

    第27回微粒化シンポジウム講演論文集(岡山) CD-ROM , A-113 , pp.1-5, 2018年12月, 日本語, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • 木タール/DME混合燃料のディーゼル運転特性

    鈴木 貴士, 三原 悠, 桑岡 謙太, 白濱 智樹, 浅野 一朗, 段 智久

    第27回微粒化シンポジウム講演論文集(岡山) CD-ROM , B-221 , pp.1-5, 2018年12月, 日本語, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • こわさない技術としての聴音棒による異常診断に関する研究(第1報)

    井川 博雅, 三輪 誠, 段 智久

    第88回マリンエンジニアリング学術講演会講演論文集(岡山) , pp.41-42, 2018年10月, 日本語, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • 植物粗油の利用

    段 智久

    第88回マリンエンジニアリング学術講演会講演論文集(岡山) , pp.263-266, 2018年10月, 日本語, 国内会議

    シンポジウム・ワークショップパネル(指名)

  • 舶用ディーゼル機関からのススの変異原性と多環芳香族炭化水素

    楠 将史, 吉田 明輝, 速水 健斗, 今 吾一, 岡村 秀雄, 段 智久, 羽賀 雄紀, 松村 千里

    第88回マリンエンジニアリング学術講演会講演論文集(岡山) , pp.51-52, 2018年10月, 日本語, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • 船舶エンジンすす中の有機汚染物質分析

    松村 千里, 羽賀 雄紀, 吉識 亮介, 中坪 良平, 今 吾一, 岡村 秀雄, 段 智久, 東條 俊樹, 長谷川 瞳, 宮脇 崇, 西野 貴裕, 中野 武

    第21回日本水環境学会シンポジウム 講演集(島根) , pp.157, 2018年09月, 日本語, 国内会議

  • 植物粗油のエンジン燃料としての有効利用

    段 智久

    第62回特別基金講演会 講演予稿集, pp.1-7, 2018年03月09日, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 神戸市,兵庫県, 国内会議

    [招待有り]

    シンポジウム・ワークショップパネル(指名)

  • 最近のエンジン動向に対応した機関室シミュレータ教育に関する基礎研究

    佐藤 圭司, 段 智久

    第2回 JMETS海技教育機構研究発表会, 2017年07月31日, 日本語, 海技教育機構 海技大学校, 神戸第2地方合同庁舎 第1会議室, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • バイオガソリン燃料による船外機の水中排気の影響

    宮﨑 渉, 早川 遼, 岡村 英雄, 段 智久, 浅野 一朗

    第87回マリンエンジニアリング学術講演会講演論文集(東京), pp.89-90, No.209, 2017年05月16日, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 東京海洋大学越中島キャンパス,東京,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • ジャトロファ油/軽油混合燃料の混合比変化が燃焼特性に及ぼす影響

    平岡 渉, 田中 英輝, 段 智久, 浅野 一朗

    第87回マリンエンジニアリング学術講演会講演論文集(東京),pp.91-92, No.210, 2017年05月16日, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 東京海洋大学越中島キャンパス,東京,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • 植物油脂のディーゼル燃料としての有効利用法

    段 智久

    第259回ディーゼル機関研究委員会, 2017年02月16日, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 大阪市,日本, 国内会議

    [招待有り]

    公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等

  • 植物油脂と軽油の混合燃料によるディーゼル機関の長時間運転特性

    段 智久, 浅野 一朗, 西口 直樹, 荒浪 亮, 菅野 浩司

    第86回マリンエンジニアリング学術講演会講演論文集(姫路), No.228, pp.149-150, 2016年10月26日, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 姫路市(姫路商工会議所), 兵庫県, 日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • ジャトロファ油混合燃料の多段噴射における燃焼特性

    田中 英輝, 段 智久, 浅野 一朗

    産金学官技術フォーラム2015 講演論文集 P-1-05 p.65, 2015年11月11日, 日本語, 神戸市立工業高等専門学校, 神戸市, 国内会議

    ポスター発表

  • 硫黄成分を添加したジメチルエーテル混合燃料のディーゼルエンジン燃焼

    中村 智彦, 田中 祟晃, 段 智久, 浅野 一朗

    産金学官技術フォーラム2015 講演論文集 P-1-06 p.66, 2015年11月11日, 日本語, 神戸市立工業高等専門学校, 神戸市, 国内会議

    ポスター発表

  • ストレートジャトロファ油のディーゼルエンジン適用のための燃焼解析

    中本 貴大, 段 智久, 浅野 一朗

    産金学官技術フォーラム2015 講演論文集 P-1-07 p.67, 2015年11月11日, 日本語, 神戸市立工業高等専門学校, 神戸市, 国内会議

    ポスター発表

  • 硫黄成分を添加したジメチルエーテル混合燃料のディーゼルエンジン燃焼

    田中 祟晃, 久柴 尚裕, 段 智久, 浅野 一朗

    第85回マリンエンジニアリング学術講演会 講演論文集 pp.117-118, 2015年10月27日, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 富山県 富山市 富山国際会議場, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • ストレートジャトロファ油のディーゼルエンジン運用のための燃焼解析

    段 智久, 中本 貴大, 片山 直人, 浅野 一朗, 郡 悌之, 菅野 浩司

    第85回マリンエンジニアリング学術講演会 講演論文種 pp.115-116, 2015年10月27日, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 富山県 富山市 富山国際会議場, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • 大気圧低温プラズマ支援燃焼の火炎構造に関する研究

    廣澤 謙弥, 赤松 浩, 段 智久, 吉本 隆光

    第85回マリンエンジニアリング学術講演会 講演論文集 pp.121-122, 2015年10月27日, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 富山県 富山市 富山国際会議場, 国内会議

  • 大気圧場低温プラズマ支援燃焼での効果について

    吉本 隆光, 廣澤 謙弥, 赤松 浩, 段 智久

    第85回マリンエンジニアリング学術講演会 講演論文集 pp.119-120, 2015年10月27日, 日本語, 日本マリンジニアリング学会, 富山県 富山市 富山国際会議場, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • ディーゼルエンジンのPMに含有されるISF成分のRBS分析

    永井 翔, 田中 祟晃, 谷池 晃, 段 智久, 古山 雄一

    題85回マリンエンジニアリング学術講演会 講演論文集 pp.9-10, 2015年10月26日, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 富山県 富山市 富山国際会議場, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • 液化ジメチルエーテルを利用したディーゼル噴霧特性改善

    松本 和人, 段 智久, 浅野 一朗

    第23回微粒化シンポジウム 講演論文集 pp.94-98, 2014年12月18日, 日本語, 日本液体微粒化学会・日本エネルギー学会, 弘前大学(弘前市), 国内会議

    口頭発表(一般)

  • ジメチルエーテル混合C重油燃料を用いた舶用機関からの排ガスが水生生物に及ぼす影響評価

    篠原 悠, 大谷貴士, 岡本ひさよ, 段 智久, 浅岡 聡, 岡村秀雄

    第84回マリンエンジニアリング学術講演会 講演論文集 pp.155-156, 2014年11月21日, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 下関市,海峡メッセ下関, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • 予燃焼室式ディーゼル機関へのC重油DME混合燃料適用

    段 智久, 吉田勝哉, 浅野一朗

    第84回マリンエンジニアリング学術講演会 講演論文集 pp.83-84, 2014年11月20日, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 下関市,海峡メッセ下関, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • ジャトロファ油過酸化水素水エマルジョン燃料のディーゼルエンジンにおける燃焼解析

    段 智久, 山本崇之, 浅野一朗

    第84回マリンエンジニアリング学術講演会 講演論文集 pp.81-82, 2014年11月20日, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 下関市,海峡メッセ下関, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • 硫黄化合物添加A重油を用いたディーゼルエンジンの粒子状物質のイオンビーム解析

    永井 翔, 久柴尚裕, 谷池 晃, 段 智久, 古山雄一

    第84回マリンエンジニアリング学術講演会 講演論文集 pp.13-14, 2014年11月19日, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 下関市,海峡メッセ下関, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • ジメチルエーテルを利用した舶用燃料の特性改善

    段 智久

    第250回ディーゼル機関研究委員会, 2014年11月07日, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 滋賀県長浜市ヤンマーミュージアム, 国内会議

    [招待有り]

    公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等

  • 燃料中硫黄成分がDME混合燃料のディーゼル燃焼特性に与える影響

    西村裕大, 段 智久, 浅野一朗

    第83回(平成25年)マリンエンジニアリング学術講演会 講演論文集 pp.175-176, 2013年09月, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 静岡,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • DME混合燃料由来のディーゼル排ガス微粒子の変異原性評価

    岡本ひさよ, 段 智久, 岡村秀雄

    第83回(平成25年)マリンエンジニアリング学術講演会 講演論文集 pp.107-108, 2013年09月, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 静岡,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • 液化ジメチルエーテルを利用したディーゼル燃焼―動粘度測定とエンジン性能

    段 智久

    第247回ディーゼル機関研究委員会, 2013年07月11日, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 大阪, 国内会議

    [招待有り]

    シンポジウム・ワークショップパネル(指名)

  • Utilization of Liquefied Dimethyl Ether for Promoting Better Combustion in Ship Diesel Engine

    Tomohisa Dan

    2nd EAISS (EAISS2012), Proceedings pp.107-108, 2012年12月21日, 英語, Kobe Univ.&NKKK&Maritime Science Promotion Foundation, Kobe, Japan, 国際会議

    [招待有り]

    口頭発表(招待・特別)

  • 舶用重質油のジメチルエーテルによる特性改善に関する研究

    段 智久, 水庫 誠, 柳 榮鉉, 浅野一朗

    第82回マリンエンジニアリング学術講演会 講演論文集 pp.133-134, 2012年09月, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 高松市, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • ジャトロファ油乳化燃料のディーゼルエンジンにおける燃焼解析 ‐直噴機関における単段噴射の場合

    大上雅貴, グエン キムバオ, 段 智久, 浅野一朗, 橋本正孝

    第82回マリンエンジニアリング学術講演会 講演論文集 pp.57-58, 2012年09月, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 高松市, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • ジャトロファ油由来のディーゼル排ガス微粒子に吸着する有害物質

    中村紗代香, 尾田恵梨奈, 松本紗央里, 岡本ひさよ, 段 智久

    第82回マリンエンジニアリング学術講演会 講演論文集 pp.59-60, 2012年09月, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 高松市, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • ジャトロファ油由来のディーゼル排ガス微粒子に吸着するニトロ化PAHs

    岡本ひさよ, 中村紗代香, 松本紗央里, 段 智久, 岡本秀雄

    第82回マリンエンジニアリング学術講演会 講演論文集 pp.61-62, 2012年09月, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 高松市, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • 瓦礫材由来難燃性物質のジメチルエーテルによる特性改善の可能性

    段 智久

    ひょうご神戸産学学官アライアンス 第5回分野別技術発表会「低環境負荷社会を目指す大学発新技術」,講演資料集 pp.35-46, 2012年09月, 日本語, ひょうご神戸産学学官アライアンス, 神戸, 国内会議

    [招待有り]

    シンポジウム・ワークショップパネル(指名)

  • 舶用重質燃料油のジメチルエーテルによる改質―揮発性物質を含有する混合燃料の粘度測定―

    段 智久, 柳 榮鉉, 水庫 誠, 浅野一朗

    日本船舶海洋工学会 平成24年春季講演会講演論文集, 第14号, 2012S-OS5-9, pp.121-124, 2012年05月, 日本語, 日本船舶海洋工学会, 神戸,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • Kinematic Viscosity Measurement of DME and Bunker Oil Blended Fuel for Diesel Engine Application

    Tomohisa Dan, Younghyun Ryu, Makoto Mizukura, Ichiro Asano

    8th KSME-JSME Thermal and Fluid Engineering Conference (Incheon) Forum02, FR02-004, pp.1-3, 2012年03月, 英語, Korea Society of Mechanical Engineers-Japan Society of Mechanical Engineers, 仁川,韓国, 国際会議

    口頭発表(一般)

  • Next Generation Fuel for Diesel Engine Application

    Tomohisa Dan

    Bilateral Seminar between Kobe University and Shanghai Jiao Tong University on Engine R&D, 2012年02月, 英語, Kobe University, Faculty of Maritime Sciences, 神戸, 国内会議

    シンポジウム・ワークショップパネル(指名)

  • Environmental Safeguards with Using Alternative Fuel in Diesel Engine

    Tomohisa Dan

    5th PAAMES ISC Meeting and Forum "Green Maritime Engineering Innovations", 2011年12月, 英語, Taiwan Society of Naval Architects and Marine Engineers, 台北,台湾, 国際会議

    [招待有り]

    口頭発表(基調)

  • 水エマルジョン化ジャトロファ油のディーゼル燃焼

    色見 晃輔, 段 智久, 浅野 一朗

    日本船舶海洋工学会 平成23年秋季講演会講演論文集, 第13号 2011K-OS-10, pp.321-324, 2011年11月, 日本語, 日本船舶海洋工学会, 神戸,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • Exhaust Emission Improvement in Diesel Engine by Using Alternative Fuels

    Tomohisa Dan

    Exchange Seminar on Research Topics - Additional Meeting of the World NAOE Forum -, 2011年11月, 英語, Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers, 大阪,日本, 国際会議

    [招待有り]

    シンポジウム・ワークショップパネル(指名)

  • DME-C重油混合燃料のディーゼルエンジンにおける排気および燃焼特性

    段 智久, 水庫 誠, 柳 榮鉉, 浅野 一朗

    日本船舶海洋工学会 平成23年春季講演会講演論文集, 第12号 2011S-OS1-8, pp.21-24, 2011年05月, 日本語, 日本船舶海洋工学会, 福岡,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • ディーゼル排気微粒子の環境毒性に及ぼすDMEの添加効果

    沢本 拓也, 岡村 秀雄, 藤田 浩嗣, 段 智久

    第81回マリンエンジニアリング学術講演会 講演論文集 pp.49-50, 2011年05月, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 東京,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • ジメチルエーテル混合燃料のディーゼルエンジンにおける燃焼解析

    段 智久, 浅野 一朗, 尾内 亮太

    日本船舶海洋工学会 平成22年秋季講演会講演論文集, 第11号 2010K-OS-8, pp.383-384, 2010年11月, 日本語, 日本船舶海洋工学会, 神戸,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • ディーゼルエンジンにおけるジメチルエーテルによるC重油の改質

    段 智久, 水庫 誠, 石田 和也, 柳 榮鉉, 橋本 正孝, 浅野 一朗

    第80回マリンエンジニアリング学術講演会, 2010年08月, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 新潟,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • 直接噴射式ディーゼルエンジンにおけるジャトローファ油の燃焼解析

    段 智久, 田中 翔太, 橋本 正孝, 浅野 一朗

    第80回マリンエンジニアリング学術講演会, 講演論文集, pp.127-128, 2010年08月, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 新潟,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • ディーゼルエンジンにおける代替燃料に関する研究 ―ジメチルエーテル、バイオ燃料―

    段 智久

    第237回ディーゼル機関研究委員会, 2010年07月, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 大阪,日本, 国内会議

    シンポジウム・ワークショップパネル(指名)

  • 船舶ディーゼル排ガス由来粒子状物質の変異原性評価

    沢本 拓也, 岡村 秀雄, 藤田 浩嗣, 段 智久

    第80回マリンエンジニアリング学術講演会 講演論文集 pp.55-56, 2010年05月, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 新潟,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • ジャトローファ油エマルジョン燃料の予燃焼室式ディーゼルエンジンにおける燃焼解析

    宮脇 直也, 段 智久, 橋本 正孝, 浅野 一朗

    第79回マリンエンジニアリング学術講演会, 講演論文集, pp.7-8, 2009年09月, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 広島,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • ジメチルエーテル混合燃料によるディーゼルエンジンの燃焼解析

    大上 貴博, 段 智久, 橋本 正孝, 浅野 一朗

    第79回マリンエンジニアリング学術講演会, 講演論文集, pp.45-46, 2009年09月, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 広島,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • ジャトローファ油を用いたディーゼルエンジンの燃焼解析

    段 智久, 橋本 正孝, 浅野 一朗, 大谷 友人

    第78回マリンエンジニアリング学術講演会, 講演論文集, pp.27-28, 2008年09月, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 長崎,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • ジメチルエーテルを利用したディーゼルエンジン燃料の燃焼改善−大気圧場における噴霧観測

    段 智久, 橋本 正孝, 浅野 一朗, 鈴木 直樹

    第78回マリンエンジニアリング学術講演会, 講演論文集, pp.25-26, 2008年09月, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 長崎,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • DMEとA重油混合燃料のディーゼル機関への適用(第3報:エンジン回転数の影響)

    段 智久, 橋本 正孝, 鈴木 直樹, 奥村 哲平

    第77回マリンエンジニアリング学術講演会. 講演論文集, pp.25-26, 2007年10月, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 神戸,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • パーム油と軽油の混合燃料のディーゼルエンジンへの適用

    段 智久, 橋本 正孝, 大谷 友人

    第77回マリンエンジニアリング学術講演会, 講演論文集, pp.91-92, 2007年10月, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 神戸,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • C重油水添加燃料のディーゼル機関における燃焼解析

    段 智久, 橋本 正孝, 浅野 一朗, 増田 勝平

    第75回マリンエンジニアリング学術講演会, 講演論文集, pp.17-18, 2006年10月, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 神戸,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • 廃食用油エマルジョン燃料を用いたディーゼル機関の運転性能

    段 智久, 橋本 正孝, 浅野 一朗, 国川 晃

    第74回マリンエンジニアリング学術講演会, 講演論文集, pp.13-14, 2006年10月, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 東京,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • DME混合によるディーゼル機関での植物性廃食用油の燃焼改善

    段 智久, 橋本 正孝, 浅野 一朗, 中村 卓朗

    第73回マリンエンジニアリング学術講演会, 講演論文集, pp.69-70, 2005年05月, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 東京,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • DMEとA重油混合燃料のディーゼル機関への適応(第2報:混合比の違いによる運転性能)

    段 智久, 橋本 正孝, 浅野 一朗, 中村 卓朗

    第72回マリンエンジニアリング学術講演会, 講演論文集, pp.91-92, 2004年10月, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 神戸,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • 高速ディーゼル機関における植物性廃食用油の適応

    松崎 史朗, 橋本 正孝, 段 智久, 浅野 一朗

    第71回マリンエンジニアリング学術講演会, 講演論文集, pp.33-34, 2004年05月, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 東京,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • ガスタービンにおける廃食用油混合燃料による排気特性(2)

    橋本 正孝, 段 智久, 浅野 一朗, 孔 莉

    第68回マリンエンジニアリング学術講演会, 講演論文集, pp.125-128, 2002年11月, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 神戸,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • 高速ディーゼル機関における廃食用油の利用

    橋本 正孝, 段 智久, 浅野 一朗, 久保 卓資

    第68回マリンエンジニアリング学術講演会, 講演論文集, pp.117-120, 2002年11月, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 神戸,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • ガスタービンにおける廃食用油添加燃料による排気改善

    橋本 正孝, 段 智久, 浅野 一朗, 王 鉄夫

    第66回マリンエンジニアリング学術講演会, 講演論文集, pp.29-32, 2001年10月, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 神戸,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • レーザースペックル干渉法の応用による混合燃料液滴の燃焼現象の解析

    橋本 正孝, 段 智久, 浅野 一朗, 張 振洋

    第66回マリンエンジニアリング学術講演会, 講演論文集, pp.13-16, 2001年10月, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 神戸,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • Modeling of Turbulent Primary Breakup in Diesel Spray

    Tomohisa Dan, Ming-Chia Lai

    11th Annual Conference on Liquid Atomization and Spray Systems, ILASS-Americas ’98, pp.48-52, 1998年05月, 英語, ILASS-Americas, サクラメント,アメリカ合衆国, 国際会議

    口頭発表(一般)

  • 画像相関法によるディーゼル燃料噴霧内部の流動特性

    高橋 知宏, 段 智久, 高岸 佐代, 千田 二郎, 藤本 元

    第14回内燃機関シンポジウム講演論文集(名古屋), pp.25-30, 1997年09月, 日本語, 日本機械学会・自動車技術会, 名古屋、日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • ディーゼル噴霧の数値解析(KIVAによる計算と実験の比較)

    段 智久, 高岸 佐代, 神田 知幸, 千田 二郎, 藤本 元

    日本機械学会第74期全国大会講演論文集(III)(京都), pp.561-562, 1996年10月, 日本語, 日本機械学会, 京都,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • Structure and Formation of Diesel Fuel Spray

    Hajime Fujimoto, Tomohisa Dan

    ILASS-Korea Annual Meeting ’96, pp.3-15, 1996年10月, 英語, Institute of Liquid Atomization and Spray Systems-Korea, 韓国, 国際会議

    [招待有り]

    口頭発表(基調)

  • 自由噴霧の構造に関するモデリング

    段 智久, 高岸 佐代, 千田 二郎, 藤本 元

    日本機械学会関西支部第71期定時総会講演会, 講演論文集No.964-1, pp.120-121, 1996年03月, 日本語, 日本機械学会, 大阪,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • Spray Characteristics of High-Pressure Diesel Spray

    Hajime Fujimoto, Tomohisa Dan, Sayo Takagishi, Jiro Senda

    Institute of Liquid Atomization and Spray Systems-Korea, Proceedings of ILASS-Korea, Annual Meeting ’95, pp.126-131, 1995年10月, 英語, ILASS-Korea, 韓国, 国際会議

    口頭発表(一般)

  • 高圧噴射装置を用いたディーゼル噴霧の特性に関する研究

    高岸 佐代, 段 智久, 大石 直己, 千田 二郎, 藤本 元

    第12回内燃機関シンポジウム講演論文集(大宮), pp.19-24, 1995年07月, 英語, 日本機械学会・自動車技術会, 大宮,日本, 国際会議

    口頭発表(一般)

  • ディーゼル噴霧内部構造の雰囲気条件による変化

    大石 直己, 段 智久, 千田 二郎, 藤本 元

    日本機械学会第72期全国大会講演論文集(III)(北海道), pp.174-176, 1994年08月, 日本語, 日本機械学会, 札幌,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • ディーゼル噴霧の微粒化機構に関する一考察

    大石 直己, 段 智久, 千田 二郎, 藤本 元

    第11回内燃機関シンポジウム講演論文集(東京), pp.499-504, 1993年07月, 日本語, 日本機械学会・自動車技術会, 東京,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • ガス溶解燃料を用いたディーゼル噴霧の特性

    千田 二郎, 柴田 一朗, 段 智久, 藤本 元

    第1回微粒化シンポジウム(横浜), pp.207-212, 1992年12月, 日本語, 日本液体微粒化学会, 横浜,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • 非定常自由噴霧の講造に関する研究(ホールノズルの針弁リフト量制御による影響)

    段 智久, 木村 真輔, 野村 勉, 千田 二郎, 藤本 元

    第251回日本機械学会関西支部講演会, 講演論文集No.924-5, pp.130-132, 1992年11月, 日本語, 日本機械学会, 大阪,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

  • 非定常自由噴霧の講造に関する研究(定常自由噴霧の噴孔近傍での挙動)

    段 智久, 千田 二郎, 藤本 元

    第19回液体の微粒化に関する講演会, 講演論文集(1992), pp.41-46, 1992年08月, 日本語, 日本エネルギー学会, 東京,日本, 国内会議

    口頭発表(一般)

所属学協会

  • 日本エネルギー学会

  • 日本船舶海洋工学会

  • 日本液体微粒化学会

  • SAE International

  • 自動車技術会

  • 日本機械学会

  • 日本マリンエンジニアリング学会

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 熱機関の環境負荷低減のための先進的な低温プラズマ適用

    段 智久, 赤松 浩

    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 基盤研究(C), 神戸大学, 2020年04月01日 - 2023年03月31日

    研究開始時の研究の概要 地球温暖化の要因となるGHG(CO2、CH4など)を排出する熱機関において、それらの排出量を低減させることが環境保全の観点からも必要である。その手法として、燃料燃焼を促進させる効果のあるプラズマを熱機関の燃焼室内部で生成させて作用させることを試みる。レトロフィットで試作するガス燃料を利用する二元燃料エンジンシステムを用いて、プラズマのガス燃焼促進効果を検証して、本手法の有効性を明らかにする。

  • 段 智久, 松村 千里, 岡村 秀雄

    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 基盤研究(B), 神戸大学, 2017年04月01日 - 2020年03月31日, 研究代表者

    本研究では、木タールや舶用重質油などねばりけの高い物質が燃える状態をよくするためにジメチルエーテルという物質を液化させて混合し、混合燃料として使用することを試みた。その結果、微小な残留物が多く残る木タールは、ある程度運転は可能であるが、長時間運転が困難であるという結果となった。また二種類の物質を連続的に混合しながら供給できるシステムを構築した。液体と液体の混合送油は、その実用性を確認できたが、揮発性の高い液体と液体の混合については十分な試験が行えておらず、今後の継続的な課題としたい。

    競争的資金

  • 井川 博雅, 三輪 誠, 段 智久, 伊丹 良治

    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 基盤研究(C), 神戸大学, 2016年04月01日 - 2019年03月31日

    本研究は,これまで開発してきた体感型機関シミュレータをさらに発展させ,これを用いて故障検知能力の向上を図るものである。まず模擬聴音棒を開発するために正常および異常軸受の聴音棒を介した振動・音響を計測・解析し,異常軸受では正常軸受には見られない損傷周波数が確認できた。 次に,市販の骨伝導イヤホンの振動子を使用して模擬聴音棒を製作し,上記にて得られた振動データを再生して同様の解析をした。解析結果から,振動・音響ともに非常に振幅が小さく,損傷周波数を確認できないケースも多く見られた. 併行して,既存の機関室シミュレータに機能追加を施して,上記振動データにて模擬聴音棒を駆動できる準備を整えた。

    競争的資金

  • 井川 博雅, 内田 誠, 段 智久, 三輪 誠, 河合 和弥

    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 基盤研究(C), 神戸大学, 2013年04月01日 - 2016年03月31日

    本研究は,機関士の早期故障発見能力の向上を目的とした,体感型機関シミュレータの活用に関するものである。まず国内外におけるシミュレータを用いた,特に五感による故障発見能力の向上につながっている教育システムについて調査した。次に手のひらで配管温度を確認できる模擬配管装置を製作し,これを用いた触手法に関する研究により,実務経験を多く有する被験者ほど推定精度が高く,トレーニングを実施することにより推定精度の向上が期待できることを確認した。さらにこの模擬配管装置を神戸大学海事科学研究科に設置されている舶用機関プラントシミュレータに組み込んだ体感型機関シミュレータを開発し,教育・訓練方法を検討した。

    競争的資金

  • 岡村 秀雄, 張野 宏也, 段 智久, 浅岡 聡

    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究, 挑戦的萌芽研究, 神戸大学, 2013年04月01日 - 2015年03月31日

    次世代舶用燃料(ジメチルエーテルを30%混合したC重油)からの排気ガスを人工海水等に吹き込み、この溶液が水生生物に及ぼす有害性を評価し、粒子状物質に吸着した有害成分に関する知見を得た。C重油および次世代燃料からの排ガスを吹き込んだ人工海水はどちらも海産藻類に対して有害性を示し、孔径0.1 μmの膜フィルターでろ過すると海産藻類に対する有害性が消失したことから、有害成分は0.1~1μmの粒子に吸着していると考えられた。C重油排ガスを吹き込んだ人工海水中の0.1~1μmの粒子には発がん性を有するPAHsが検出されたが、次世代燃料排ガスからの試料には発がん性物質は検出されなかった。

    競争的資金

  • 瓦礫材燃焼処理システムの構築と再生エネルギーとしての有効利用

    段 智久

    ひょうご神戸産学学官アライアンス, テーマ企画研究会助成, 2011年04月 - 2013年02月, 研究代表者

    自然災害で発生する倒壊家屋等の瓦礫材の処理は地域復興における重要な課題である。沿岸部に埋立地がない場合には瓦礫材は主に焼却処理されるが、それらを有効に利用することが考えられる。本研究会は道路舗装等のアスファルトプラントの燃焼炉(キルン)を活用した瓦礫材の処理および再生エネルギーの抽出(バイオマスガス・木タール等)と有効利用の技術を検討する。これにより災害復興や廃棄木材の処理等のための将来技術システムの創出を目指す。

    競争的資金

  • 段 智久

    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 基盤研究(C), 神戸大学, 2011年 - 2013年

    本研究課題は、現在船舶のエンジン燃料として主に使用されている重油に、液化したジメチルエーテル(DME)を混合することで特性改善をし、排ガスの低公害化を図るものである。初年度は揮発性を有する混合燃料の動粘度計測手法を確立し、液化DME混合重油の動粘度を計測した。その結果、混合燃料の動粘度はDMEを混合すると指数関数的に低下するという知見を得た。2年目および最終年度は、液化DMEを重質な燃料に溶解させる手法を確立し、実エンジンにおける性能試験を行った。その結果、DMEを混合することで不完全燃焼成分(CO、HC、PM)は大幅に低減でき、条件によっては機関熱効率が向上することを明らかにした。

  • 岡村 秀雄, 段 智久, 藤田 浩嗣, 岡本 ひさよ, 沢本 拓也, 水野 塁, 松本 紗央里, 矢野 美希

    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究, 挑戦的萌芽研究, 神戸大学, 2010年 - 2012年

    次世代燃料を用いた船舶ディーゼルエンジンからの排ガス中の粒子状物質(PM)が海洋生態系に及ぼす有害影響をバイオアッセイにより評価し、PMに吸着する有機有害成分とアニオンの関連性を評価した。C重油や A重油に比較すると、ジャトロファ油からのPM排出量は低く、海産生物への有害性は低く、変異原性も低かった。C重油や A重油にジメチルエーテル(DME)を添加した燃料では、DME添加によって減少した燃料の量に見合う有害性の低減は必ずしも認められなかった。

  • 輸送の三原則を統合した国際海上輸送システム創出の研究

    塩谷 茂明

    文部科学省, 特別研究推進, 2008年04月 - 2012年03月

    競争的資金

  • 岡村 秀雄, 段 智久, 藤田 浩嗣

    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 基盤研究(B), 神戸大学, 2008年 - 2011年

    海事活動の盛んな港湾部の底質汚染を環境生物を用いたバイモニタリング手法を用いて評価したところ、底質の汚染は海産発光細菌を用いて定量的に評価することができた。港湾底質中に残留する有害化学物質として、有機スズ代替防汚剤および石油や排ガス由来の多環芳香族炭化水素化合物を対象としたが、これらの化学物質によって毒性を説明することは困難であった。このことは、港湾底質に残留し、水生生物に影響を及ぼす有害化学物質が多種多様であることを示している。

  • 船舶排ガス由来粒子状物質が海洋環境に及ぼす影響と制御に関する研究

    岡村 秀雄, 藤田 浩嗣, 段 智久

    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究, 挑戦的萌芽研究, 神戸大学, 2008年 - 2009年

    1.船舶排ガス由来粒子状物質(SDEP)中の多環芳香族炭化水素(PAH)およびニトロ化PAH(NPAH)の定量 フォークリフトディーゼルエンジン由来の粒子状物質(標準試料:SRM2975)を供試し、ジクロロメタンを抽出溶媒として高速溶媒抽出装置を用いて有機溶媒可溶画分(SOF)を調製し、アミノプロピルカラムおよびアミノプロピルHPLCカラムを用いた2段階処理の後、15種類のPAHおよび11種類のNPAHをそれぞれ定量する分析方法を確立した。標準試料の他に、(1)A重油を燃料とした本学部練習船の煙突付着スス、(2)C重油を燃料とした実験エンジンIの冷却器内部付着スス、(3)A重油を燃料とした実験用エンジンIIからのSDEP、(4)植物油を燃料とした実験用エンジンIIからのSDEPを供試した。総PAH量が多かったのは、(3)>(4)=(2)>(1)の順であった。分析対象としたNPAHの中で検出されたのは1-nitropyreneのみであり、量が多かった順に(2)>(1)>(4)>(3)であった。 2.SDEPが海洋生態系に及ぼす影響および化学的・毒性学的特性の評価 海産発光細菌に対して、4種類のSOFの中で(1)のみが有意な阻害を示した。一方、Salmonella typhimurium NM2009株を用いた変異原性試験では、試料(1)と(2)が直接変異原性を示し、(2)は間接変異原性も示した。変異原性を示した試料(2)、および(2)から調製したSOFにそれぞれ紫外線UV-Cを8時間照射した。SOFに紫外線を照射して8時間後には全PAHの99.9%が分解したが、変異原性に顕著な減少は認められず、また発光細菌への阻害は逆に強まった。スス粒子そのものに同じ強度の紫外線を8時間照射しても、PHA量、変異原性に顕著な減少は認められなかった。以上のことから、紫外線照射によってSDEPに付着する有機有害成分の生物活性を消去することは困難であると推測された。

  • ジメチルエーテルを利用したディーゼルエンジン燃料の燃焼改善

    段 智久

    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 基盤研究(C), 神戸大学, 2006年 - 2007年, 研究代表者

    本研究では,従来のディーゼル燃料にジメチルエーテル(DME)を混合することで,ディーゼルエンジンにおける排気ガスの清浄化を試みるものである.DMEは,軽油に比べて自已着火しやすいこと,含酸素燃料であること,炭素同士が直接結合していない構造のため燃焼時に煤が発生しにくいなどの点から,ディーゼル機関の代替燃料として有用な点がある.その反面.潤滑性に乏しい,ゴムなどを腐食するといった欠点がある. そこで本研究では,潤滑性を補うために軽油や重油燃料にDMEを混合することで使用し,またテフロンなどの素材を燃料配管に使用することで腐食をさけることを検討した.実験では,水制動力計と小型ディーゼルエンジンを配置し,DMEを液化させて混合するために耐圧容器(5Mpa程度)を燃料タンクとして使用し,混合燃料の圧力をDMEの飽和蒸気圧以上に保ったままで送油できるようにした. 実験では,燃焼室内部の圧力の時間履歴を測定できるようにエンジンを改造し,圧力や熱発生率の履歴を計測・算出して,燃焼形態の変化を明らかにし,あわせて排出ガス成分の濃度測定を行った.実験条件は,1)燃料噴射圧力(ノズル開弁圧力15,26MPa),2)機関回転数(1600,1850,2000rpm),3)負荷(1〜6kW)とし,DMEの混合率を重油に対して30%と40%に設定をした. 実験の結果,どの回転数の条件でも,窒素酸化物の排出はDMEを混合することで低減し,特に高負荷条件の際に低減の効果が顕著であった(機関回転数2000rpm,DME混合率40%の際には従来燃料に対して30%の低減).すす濃度の低減効果も顕著であり,従来燃料に対してDME混合燃料は50〜70%の低減が得られた. 以上より,ジメチルエーテルを従来のディーゼル燃料に混合することで,排出ガスの有害成分を低減可能であることを明らかにした.

    競争的資金

  • 廃食用油とDME混合燃料のディーゼル機関への適用

    段 智久

    一般財団法人 日工記念事業団, 研究助成, 2004年04月 - 2005年03月, 研究代表者

    競争的資金

  • ディーゼル機関へのDME燃料適用に関する研究

    段 智久

    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 若手研究(B), 若手研究(B), 神戸大学(海事科学部), 2002年 - 2003年, 研究代表者

    本研究では,幅広い分野で使用されているディーゼル機関め代替燃料として,ジメチルエーテル(DME)を用いることを検討した.DMEの燃料としての利点という観点では,LPG同様,数気圧の加圧で液化するため運搬方法が簡素化できること,自己着火性の指標であるセタン価が55〜60と高いためにディーゼル機関に適していること,また分子構造として炭素同士の結合がないことから燃焼時にすすがほとんど発生しないこと等の利点がある.その一方で,潤滑性がほとんどないため,燃料噴射ノズルの内部や燃料噴射ポンプのプランジャなどにスカッフィングを引き起こすなどの欠点がある. 本実験では潤滑性を補うために,DMEにA重油を混合して,この混合燃料をディーゼル機関で燃焼させることを試みた.供試機関には横型水冷4サイクル単気筒直接噴射式ディーゼル機関(ボア92mm×ストローク96mm)を使用した.実験条件として,機関回転数は2000rpm一定とし,負荷は5段階(0,16,33,49,65%)に設定して燃焼圧力,排気ガス成分などの機関性能の測定を行った,また燃料噴霧の発達状況を可視化するために,大気圧下に燃料を噴射して高速度ビデオカメラにより撮影をした.DMEとA重油の混合率は,重量割合でDME25%A重油75%,DME50%A重油50%の2種類を試験し,比較のためにA重油100%,軽油100%の運転も行った. 実験より次の知見を得た.(1)加圧下ではDMEとA重油との混合性は良好で,長期間保存しても分離しない.(2)DME・A重油混合燃料の噴霧特性としては,A重油を混合したことにより大幅な噴霧到達距離の減少が起きることなく適度な噴霧角を得られる.(3)DMEを混合すると着火遅れ期間を小さくさせる効果がある.(4)DME・A重油混合燃料を用いた場合,わずかではあるがCO2の削減効果があり,スモークに関しては大幅な削減ができる.(5)DMEとA重油の混合割合は排ガス特性,機関運転性能などを考慮した結果,50%:50%が適している.また,数値計算では,DMEの諸物性をKIVA2コードに適用し,噴霧の分散に関して計算を行った.その結果,実験で得られたような噴霧角の増大の傾向が計算でも再現された. 以上の研究結果より,DMEをディーゼル機関に適用する場合,潤滑性を補うためにA重油と混合するのは有効であると結論した.

    競争的資金

  • ディーゼル噴霧構造の形成過程・微粒化機構の実験的および解析的研究

    段 智久

    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費, 特別研究員奨励費, 同志社大学, 1998年 - 1999年

社会貢献活動

  • エンジンを取り巻く環境とエネルギー

    神戸大学海事科学部

    講師, 2003年10月01日 - 現在, 00_内燃機関工学導入(模擬講義2015より).pptx, 発表資料, パスワードが無い

学術貢献活動

  • 学術論文における査読

    Elsevier (Energy, Fuelなど)

    2014年 - 現在

    査読等

  • 国際会議(PAAMES)における貢献

    PAAMES

    2006年04月01日 - 現在

    学会・研究会等