■素反応を考慮した燃焼シミュレーションコードの開発
オープンソースコードのOpenFOAMを改良して，燃焼の素反応を考慮した燃焼シミュレーションコードを開発しています．これまで，噴流火炎，噴霧火炎，ディーゼル機関，アンモニア燃焼炉の燃焼シミュレーションを実施し，計算コードの妥当性や燃焼メカニズムについて検討してきました．また，燃焼シミュレーションの手法を他分野に応用し，ウォータハンマの解析にも成功しています．今後は開発したコードを用いて，最新の内燃機関の燃焼メカニズムやアンモニア燃焼で問題となるFuel NOの生成メカニズムについて明らかにしていきます．
ディーゼル噴霧火炎のLES解析（計算結果の密度をシャドウグラフ法で可視化）
ディーゼルエンジンの燃焼シミュレーション
■火花点火のモデリング
内燃機関の高効率化を目的として，スーパーリーンバーンとよばれる希薄燃焼が注目されています．希薄混合気とすることで，比熱比増加と壁面熱損失の低減効果で熱効率が向上します．その一方で，燃焼のばらつきや失火が増えることが問題になっています．そこで，放電現象をモデル化し三次元シミュレーションで利用できる点火モデルを開発しました．本モデルは，放電経路の伸長，再放電，点火成否，点火遅れを少ない計算コストで予測することができます．
■蒸発凝縮現象のモデリング
蒸気配管では蒸気が壁面や液体により冷却されて急凝縮が生じる場合，ウォータハンマーが生じることがあります．ウォータハンマーは蒸気配管の損傷を引き起こす要因となります．研究室では燃焼解析で構築した密度変化に対応した計算手法に独自に改良した蒸発と凝縮モデルを導入し，ウォータハンマーの計算を行っています．
ウォータハンマーの解析事例（水色：水，赤：蒸気，黄色：窒素）
