Способ определения свойства топлива и устройство определения свойства топлива

Способ определения свойства топлива и устройство определения свойства топлива

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

[0001]

Настоящее изобретение относится к способу определения свойства топлива и устройству определения свойства топлива. Данная заявка притязает на приоритет заявки на патент Японии номер 2010-009369, поданной 19 января 2010 года, содержимое которой включено в данный документ путем ссылки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002]

Одно из значений, которые представляют свойства топлива, является октановым числом, которое является индексом, который представляет антидетонационную стойкость топлива. Октановое число равно 100 для изооктана, который имеет высокую антидетонационную стойкость, и 0 для н-гептана, который имеет низкую антидетонационную стойкость. Кроме того, октановое число топлива является значением, которое соответствует объему в % изооктана в смешанном топливе (эталонном топливе) из изооктана и н-гептана с идентичной антидетонационной стойкостью. Т.е. в случае если антидетонационная стойкость топлива является идентичной антидетонационной стойкости смешанного топлива, описанного выше, в котором соотношение компонентов горючей смеси изооктана является объемным отношением 50%, октановое число топлива указывается как 50.

[0003]

В связи с этим существует множество типов октановых чисел согласно технологии их определения и т.п. Типичные примеры включают в себя октановое число по исследовательскому способу, которое применяется в качестве индекса в таких странах, как Япония, и октановое число по моторному способу, которое применяется в качестве индекса в таких странах, как Германия.

Кроме того, при определении октанового числа неизвестного топлива, октановое число определяется посредством проведения экспериментов в соответствии с технологиями определения, описанными выше.

[0004]

В частности, в исследовательском способе определения октанового числа и моторном способе определения октанового числа, CFR-двигатель, который специально предназначен для того, чтобы измерять октановое число, приводится в действие посредством топлива, описанного выше. Октановое число затем определяется посредством сравнения характеристик колебания давления камеры сгорания для случая, в котором двигатель приводится в действие посредством неизвестного топлива, со случаем, в котором двигатель приводится в действие посредством эталонного топлива.

Значение давления камеры сгорания двигателя внутреннего сгорания изменяется за счет детонации. Присутствие детонации, следовательно, измеряется посредством значения измерения давления камеры сгорания. Кроме того, октановое число, описанное выше, определяется посредством сравнения времен измерения и значений измерения топлива, которое является целью измерения, с временами и значениями эталонного топлива.

СПИСОК БИБЛИОГРАФИЧЕСКИХ ССЫЛОК

НЕПАТЕНТНЫЙ ДОКУМЕНТ

[0005]

[NPL 1] JIS (Японские промышленные стандарты) K2280

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА

[0006]

Тем не менее, значение давления камеры сгорания варьируется согласно степени загрязнения в камере сгорания CFR-двигателя. Следовательно, чтобы определять точное октановое число, необходимо проводить предварительный эксперимент для выявления степени загрязнения в камере сгорания до эксперимента для определения октанового числа топлива.

Например, в случае если исследовательский способ определения октанового числа должен быть определен, проводится предварительный эксперимент, в котором CFR-двигатель работает с использованием контрольного топлива на основе толуола, и степень загрязнения в камере сгорания выявляется из рабочего режима.

Кроме того, необходимо проводить эксперимент для определения октанового числа с учетом степени загрязнения в камере сгорания, которая выявляется посредством предварительного эксперимента.

Т.е. при использовании способа определения октанового числа предшествующего уровня техники необходимо выполнять предварительный эксперимент, описанный выше, каждый раз, когда проводится эксперимент, чтобы определять октановое число, что является сложным процессом.

[0007]

Здесь, в предшествующем уровне техники, не ограничиваясь исследовательским способом определения октанового числа или моторным способом определения октанового числа, в случае если октановое число должно быть определено, двигатель внутреннего сгорания фактически управляется с использованием целевого топлива и эталонного топлива, и октановое число определяется из рабочего режима. Следовательно, поскольку значение измерения изменяется согласно состоянию камеры сгорания двигателя внутреннего сгорания и т.п., трудно определять точное октановое число.

[0008]

Дополнительно, при использовании способа определения октанового числа предшествующего уровня техники, в случае если должно быть определено октановое число согласно фактическим условиям эксплуатации двигателя внутреннего сгорания, необходимо определять октановое число посредством фактического воссоздания таких условий каждый раз и проведения в них эксперимента, описанного выше. Например, в случае если должно быть определено октановое число согласно температуре топлива, необходимо проводить эксперимент посредством фактического изменения температуры топлива.

Следовательно, при использовании способа определения октанового числа предшествующего уровня техники, необходимо каждый раз подготавливать двигатель внутреннего сгорания, обеспечивать возможность для формирования условий и выполнять множество крупномасштабных экспериментов. Следовательно, процесс является сложным.

[0009]

Настоящее изобретение задумано с учетом вышеописанных проблем, и его цель заключается в том, чтобы более простым образом определять свойство (октановое число и т.п.) топлива.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ

[0010]

Настоящее изобретение принимает конфигурации, описанные ниже, в качестве решения проблемы, описанной выше.

[0011]

Первый вариант осуществления изобретения является способом определения свойства топлива для определения свойства топлива, включающего в себя: процесс анализа механизма реакций для анализа элементарных реакций, которые составляют химические реакции между множеством типов исходных материалов, включающих в себя материалы, которые составляют топливо, и для получения элементарных реакций в качестве элементарных реакций топлива; и процесс определения свойства для вычисления характеристик сгорания топлива посредством выполнения моделирования на основе элементарных реакций топлива и для определения свойства топлива на основе характеристик сгорания топлива.

[0012]

Во втором варианте осуществления изобретения согласно первому варианту осуществления изобретения, описанному выше, свойство топлива может быть октановым числом, и процесс определения свойства может быть процессом определения октанового числа для определения октанового числа топлива.

[0013]

В третьем варианте осуществления изобретения согласно второму варианту осуществления изобретения, описанному выше, процесс анализа механизма реакций может выполнять: процесс вычисления для вычисления данных моделирования с использованием данных элементарных реакций, включающих в себя множество формул элементарных реакций, которые описывают химические реакции, и параметров, которые ассоциированы с формулами элементарных реакций, и данных для вычисления, включающих в себя уравнения, которые являются одномерными во времени в нульмерном пространстве, для вычисления данных моделирования из данных элементарных реакций; процесс определения для определения, могут или нет экспериментальные данные, включающие в себя температурное распределение в одномерном пространстве во время химических реакций, которое получается посредством эксперимента, быть извлечены из данных моделирования; и процесс регулирования параметров для регулирования параметров, которые включаются в данные элементарных реакций, и процесс регулирования параметров и процесс вычисления с использованием отрегулированных параметров могут многократно выполняться до тех пор, пока в процессе определения не определяется, что экспериментальные данные могут быть извлечены из данных моделирования.

[0014]

В четвертом варианте осуществления изобретения согласно второму варианту осуществления изобретения или третьему варианту осуществления изобретения, описанному выше, в процессе определения октанового числа, октановое число может быть определено посредством сравнения характеристик сгорания топлива с характеристиками сгорания эталонного топлива, включающего в себя состав, который регулируется заранее.

[0015]

В пятом варианте осуществления изобретения согласно четвертому варианту осуществления изобретения, описанному выше, в процессе анализа механизма реакций, элементарные реакции, которые составляют химические реакции между множеством типов исходных материалов, включающих в себя материалы, которые составляют эталонное топливо, могут быть проанализированы и получены в качестве элементарных реакций эталонного топлива, и в процессе определения октанового числа, характеристики сгорания эталонного топлива могут быть вычислены посредством выполнения моделирования на основе элементарных реакций эталонного топлива.

[0016]

В шестом варианте осуществления изобретения согласно любому из второго-пятого вариантов осуществления изобретения, описанных выше, октановое число может быть определено на основе, по меньшей мере, одного из теплотворных способностей холодного пламени и горячего пламени, которые образуются, когда топливо сгорает, соотношения теплотворной способности холодного пламени и теплотворной способности горячего пламени, которые образуются, когда топливо сгорает, и температур воспламенения холодного пламени и горячего пламени, которые образуются, когда топливо сгорает, которые являются типами характеристик сгорания топлива.

[0017]

Седьмой вариант осуществления изобретения является устройством определения свойства топлива, которое определяет свойство топлива, включающим в себя: средство анализа механизма реакций, которое анализирует элементарные реакции, которые составляют химические реакции между множеством типов исходных материалов, включающих в себя материалы, которые составляют топливо, и получает элементарные реакции в качестве элементарных реакций топлива; и средство определения свойства, которое вычисляет характеристики сгорания топлива посредством выполнения моделирования на основе элементарных реакций топлива и определяет свойство топлива на основе характеристик сгорания топлива.

[0018]

В восьмом варианте осуществления изобретения согласно седьмому варианту осуществления изобретения, описанному выше, свойство топлива может быть октановым числом, и средство определения свойства может быть средством определения октанового числа, которое определяет октановое число топлива.

[0019]

В девятом варианте осуществления изобретения согласно восьмому варианту осуществления изобретения, описанному выше, средство анализа механизма реакций может включать в себя: средство хранения экспериментальных данных, которое сохраняет, в качестве экспериментальных данных, температурное распределение в одномерном пространстве во время химических реакций, причем температурное распределение в одномерном пространстве получается посредством эксперимента; средство хранения данных элементарных реакций, которое сохраняет, в качестве данных элементарных реакций, множество формул элементарных реакций, которые описывают химические реакции, и параметры, которые ассоциированы с формулами элементарных реакций; средство хранения данных для вычисления, которое сохраняет, в качестве данных для вычисления, уравнения, которые являются одномерными во времени в нульмерном пространстве для вычисления данных моделирования из данных элементарных реакций; средство вычисления, которое вычисляет данные моделирования с использованием данных элементарных реакций и уравнений, которые являются одномерными во времени в нульмерном пространстве; средство определения, которое определяет, могут или нет экспериментальные данные быть извлечены из данных моделирования; средство регулирования параметров, которое регулирует параметры, которые включаются в данные элементарных реакций; и средство управления, которое многократно выполняет регулирование параметров посредством средства регулирования параметров и вычисление данных моделирования с использованием отрегулированных параметров посредством средства вычисления до тех пор, пока средство определения не определяет, что экспериментальные данные могут быть извлечены из данных моделирования.

[0020]

В десятом варианте осуществления изобретения согласно восьмому или девятому варианту осуществления изобретения, описанному выше, определение октанового числа позволяет определять октановое число посредством сравнения характеристик сгорания топлива с характеристиками сгорания эталонного топлива, включающего в себя состав, который регулируется заранее.

[0021]

В одиннадцатом варианте осуществления изобретения согласно десятому варианту осуществления изобретения, описанному выше, средство анализа механизма реакций может анализировать элементарные реакции, которые составляют химические реакции между множеством типов исходных материалов, включающих в себя материалы, которые составляют эталонное топливо, и получает элементарные реакции в качестве элементарных реакций эталонного топлива, и средство определения октанового числа может вычислять характеристики сгорания эталонного топлива посредством выполнения моделирования на основе элементарных реакций эталонного топлива.

[0022]

В двенадцатом варианте осуществления изобретения согласно восьмому-одиннадцатому вариантам осуществления изобретения, описанным выше, средство определения октанового числа может определять октановое число на основе, по меньшей мере, одного из теплотворных способностей холодного пламени и горячего пламени, которые образуются, когда топливо сгорает, соотношения теплотворной способности холодного пламени и теплотворной способности горячего пламени, которые образуются, когда топливо сгорает, и температур воспламенения холодного пламени и горячего пламени, которые образуются, когда топливо сгорает, которые являются типами характеристик сгорания топлива.

ПРЕИМУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0023]

Согласно настоящему изобретению анализируются элементарные реакции, которые составляют химические реакции во время сгорания материалов, которые составляют целевое топливо. Кроме того, характеристики сгорания целевого топлива вычисляются посредством выполнения моделирования на основе результата анализа. Кроме того, свойство (октановое число) определяется на основе характеристик сгорания.

Т.е. согласно настоящему изобретению можно определять свойство (октановое число) без выполнения эксперимента с использованием двигателя внутреннего сгорания, который выполняется в предшествующем уровне техники при определении свойства (октанового числа).

Следовательно, согласно настоящему изобретению свойство (октановое число) топлива может быть определено более простым образом.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0024]

Фиг. 1 является схематичным видом, который иллюстрирует схематичную конфигурацию микропоточного реактора для получения экспериментальных данных, которые используются посредством способа определения свойства топлива и устройства определения свойства топлива согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 является графиком для описания того, что в микропоточном реакторе, проиллюстрированном на фиг. 1, пламя стабилизируется, и существует величина расхода, которая не зависит от скорости потока предварительно подготовленной газовой смеси, которая подается.

Фиг. 3 является блок-схемой, которая иллюстрирует аппаратную конфигурацию устройства определения свойства топлива согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 4 является блок-схемой, которая иллюстрирует функциональную конфигурацию устройства определения свойства топлива согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 5 является блок-схемой последовательности операций способа для описания способа определения свойства топлива согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 6 является графиком, который визуализирует результат моделирования с использованием эталонного топлива, которое выполнено во время способа определения свойства топлива настоящего изобретения.

Фиг. 7 является блок-схемой, которая иллюстрирует аппаратную конфигурацию устройства определения свойства топлива согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 8 является блок-схемой, которая иллюстрирует функциональную конфигурацию устройства определения свойства топлива согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 9 является блок-схемой последовательности операций способа для описания способа определения свойства топлива согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание вариантов осуществления

[0025]

Варианты осуществления способа определения свойства топлива и устройства определения свойства топлива согласно настоящему изобретению описываются ниже со ссылкой на чертежи.

[0026]

ПЕРВЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Способ определения свойства топлива и устройство определения свойства топлива настоящего варианта осуществления определяют октановое число (свойство) топлива, для которого октановое число является неизвестным (в дальнейшем называемого неизвестным топливом), посредством анализа элементарных реакций реакции сгорания неизвестного топлива и выполнения моделирования на основе элементарных реакций.

Здесь, чтобы точнее определять октановое число, необходимо выполнять точное моделирование на основе фактических явлений. Поэтому необходимо получать данные элементарных реакций для выполнения точного моделирования. Дополнительно, фактически необходимо получать данные элементарных реакций за максимально возможно короткий период времени.

[0027]

Следовательно, чтобы удовлетворять таким требованиям, способ определения свойства топлива и устройство определения свойства топлива настоящего варианта осуществления сравнивают температурное распределение в одномерном пространстве (экспериментальные данные), которое получается с использованием микропоточного реактора (устройства для проведения экспериментов), описанного ниже, с данными моделирования, которые получаются с использованием формул элементарных реакций, параметров, которые ассоциированы с формулами элементарных реакций, и уравнений, которые являются одномерными во времени в нульмерном пространстве. Кроме того, способ определения свойства топлива и устройство определения свойства топлива настоящего варианта осуществления выполняют полный химический анализ реакции сгорания (химических реакций) между неизвестным топливом и кислородом с использованием технологии анализа элементарных реакций для получения решения параметров посредством выполнения вычисления конвергенции при регулировании параметров до тех пор, пока экспериментальные данные не смогут быть извлечены из данных моделирования.

Кроме того, аналогично неизвестному топливу, способ определения свойства топлива и устройство определения свойства топлива настоящего варианта осуществления также выполняют полный химический анализ эталонного топлива (смешанного топлива из изооктана и н-гептана, топлива, сформированного только из изооктана, или топлива, сформированного только из н-гептана).

[0028]

Во-первых, описываются микропоточный реактор настоящего варианта осуществления, который используется для того, чтобы получать экспериментальные данные для выполнения точного моделирования, и способ получения температурного распределения в одномерном пространстве с использованием микропоточного реактора.

[0029]

Фиг. 1 является схематичным видом, который иллюстрирует схематичную конфигурацию микропоточного реактора 100. Как проиллюстрировано на чертеже, микропоточный реактор 100 включает в себя трубку 110, подающее устройство 120, нагреватель 130, устройство 140 измерения температуры и блок 150 обработки измерений.

[0030]

Трубка 110 является цилиндрической прямой трубкой. Кроме того, диаметр внутреннего протока 111 трубки 110 задается меньше расстояния гашения, которое является пороговым значением, при котором пламя, которое образуется во внутреннем протоке 111, гасится без распространения при комнатной температуре. Т.е. внутренний проток 111 трубки 110 задается так, что он имеет меньший диаметр, чем диаметр гашения при комнатной температуре.

[0031]

Подающее устройство 120 является элементом, который подает предварительно подготовленную газовую смесь G, в которой смешиваются топливо (неизвестное топливо или эталонное топливо), которое является исходным материалом, которое должно сгорать, и окислитель (например, кислород или воздух), в трубку 110. Кроме того, подающее устройство 120 подает предварительно подготовленную газовую смесь G в трубку 110 посредством того, что заставляет предварительно подготовленную газовую смесь G протекать во внутренний тракт 111 подачи трубки 110 от одного конца трубки 110.

Подающее устройство 120 может регулировать величину расхода предварительно подготовленной газовой смеси G, которая подается в трубку 110. Следовательно, подающее устройство 120 непрерывно уменьшает величину расхода предварительно подготовленной газовой смеси G, которая подается в трубку 110, так что величина его расхода удовлетворяет таким условиям, что пламя, образованное во внутреннем протоке 111 трубки 110, является стабильным, и что на позицию образования пламени не влияет скорость потока предварительно подготовленной газовой смеси G. Здесь, величина расхода, которая удовлетворяет таким условиям, что пламя, которое образуется во внутреннем протоке 111 трубки 110, является стабильным, и что на позицию образования пламени не влияет скорость потока предварительно подготовленной газовой смеси G, подробно описана ниже.

Дополнительно, подающее устройство 120 электрически соединено с блоком 150 обработки измерений. Следовательно, подающее устройство 120 может регулировать величину расхода, температуру, давление и т.п. предварительно подготовленной газовой смеси G и соотношение топлива и окислителя в предварительно подготовленной газовой смеси G (т.е. исходную концентрацию топлива и окислителя) на основе инструкции из блока 150 обработки измерений.

[0032]

Нагреватель 130 является элементом, который нагревает трубку 110. Кроме того, нагреватель 130 нагревает трубку 110 так, что температура внутреннего протока 111 непрерывно повышается от комнатной температуры в направлении потока предварительно подготовленной газовой смеси G до тех пор, пока температура внутреннего протока 111 в средней части не становится равной или большей допустимой температуры воспламенения предварительно подготовленной газовой смеси G.

[0033]

Устройство 140 измерения температуры является элементом, который измеряет температуру газа во внутреннем протоке 111 трубки 110. Устройство 140 измерения температуры электрически соединено с блоком 150 обработки измерений и вводит результат измерений в блок 150 обработки измерений.

[0034]

Блок 150 обработки измерений является элементом, который получает температурное распределение посредством приведения соответствия результата измерений, который вводится из устройства 140 измерения температуры, с позициями в трубке 110, и сохранения результата измерений. Дополнительно, блок 150 обработки измерений сохраняет условия эксперимента, такие как величина расхода и температура предварительно подготовленной газовой смеси G, которая подается из подающего устройства 120 в трубку 110, типы топлива и окислителя, которые включаются в предварительно подготовленную газовую смесь G, и исходные концентрации топлива и окислителя.

[0035]

Далее описывается способ проведения эксперимента для получения температурного распределения в одномерном пространстве с использованием вышеописанного микропоточного реактора 100 (в дальнейшем называемого основным экспериментом).

[0036]

Предварительно подготовленная газовая смесь G, в которой топливо и окислитель смешиваются в предварительно определенной исходной концентрации, подается из подающего устройства 120 во внутренний проток 111 трубки 110.

Трубка 110 нагревается так, что температура внутреннего протока 111 становится равной или большей температуры воспламенения предварительно подготовленной газовой смеси G. Следовательно, предварительно подготовленная газовая смесь G, которая подается во внутренний проток 111 трубки 110, нагревается от одного конца к другому концу внутреннего протока 111 трубки 110. Кроме того, предварительно подготовленная газовая смесь G воспламеняется в момент, когда предварительно подготовленная газовая смесь G нагревается до температуры, равной или большей температуры воспламенения.

[0037]

Пламя, которое образуется посредством воспламенения предварительно подготовленной газовой смеси G, дрожит в случае, если скорость потока предварительно подготовленной газовой смеси G во внутреннем протоке 111 трубки 110 является большой. Такое явление обусловлено повторным воспламенением и гашением предварительно подготовленной газовой смеси G за короткий период времени.

С другой стороны, в случае если скорость потока предварительно подготовленной газовой смеси G во внутреннем протоке 111 трубки 110 является небольшой, состояние сгорания непрерывно поддерживается, и пламя стабилизируется.

Следовательно, в основном эксперименте, во-первых, предварительно подготовленная газовая смесь G с величиной расхода, которая делает скорость потока во внутреннем протоке 111 трубки 110 достаточно большой, подается в трубку 110. Величина расхода предварительно подготовленной газовой смеси G затем постепенно уменьшается, и величина расхода предварительно подготовленной газовой смеси G уменьшается до тех пор, пока пламя не стабилизируется.

[0038]

Здесь, температура газовой смеси (смесь настоящего изобретения включает в себя смысл как газа, образуемого только из предварительно подготовленной газовой смеси, так и газа, в котором смешиваются предварительно подготовленная газовая смесь и промежуточный продукт) во внутреннем протоке 111 быстро повышается в позиции, в котором образуется пламя. Следовательно, в основном эксперименте позиция, в которой быстро повышается температура газовой смеси во внутреннем протоке 111, анализируется на основе результата измерений, который вводится из устройства 140 измерения температуры. Кроме того, в основном эксперименте пламя стабилизируется посредством уменьшения величины расхода предварительно подготовленной газовой смеси G до тех пор, пока позиция, описанная выше, больше не колеблется.

Дополнительно, трубка 110 может формироваться с использованием материала, в котором внутренняя часть является видимой, и величина расхода предварительно подготовленной газовой смеси G может уменьшаться до тех пор, пока позиция образования пламени не стабилизируется при проверке позиции образования пламени с использованием устройства формирования изображений и т.п.

[0039]

Здесь, когда величина расхода предварительно подготовленной газовой смеси G уменьшается до тех пор, пока пламя не стабилизируется, на позицию образования пламени больше не влияет скорость потока предварительно подготовленной газовой смеси G.

Фиг. 2 является графиком, который иллюстрирует взаимосвязь между скоростью потока предварительно подготовленной газовой смеси G во внутреннем протоке 111 трубки 110 и позицией, в которой пламя стабилизируется, позицией воспламенения и позицией гашения. Здесь, график, проиллюстрированный на фиг. 2, основан на данных, которые получаются посредством подачи предварительно подготовленной газовой смеси G со стехиометрическим отношением метана и воздуха в трубку 110 с диаметром 2 мм.

Как проиллюстрировано на чертеже, можно видеть, что в то время, когда пламя стабилизируется в случае, если скорость потока предварительно подготовленной газовой смеси G является большой (40-100 см/с), на позицию образования пламени влияет скорость потока. Дополнительно, можно видеть, что в случае, если скорость потока предварительно подготовленной газовой смеси G меньше (5-40 см/с) скорости потока, описанной выше, пламя дрожит. Кроме того, можно видеть, что в случае, если скорость потока предварительно подготовленной газовой смеси G еще меньше (0,2-5 см/с) скорости потока, описанной выше, пламя стабилизируется, и на позицию образования пламени не влияет скорость потока. Таким образом, состояние пламени изменяется согласно скорости потока предварительно подготовленной газовой смеси G во внутреннем протоке 111 трубки 110.

Кроме того, в основном эксперименте величина расхода предварительно подготовленной газовой смеси G задается так, что скорость потока предварительно подготовленной газовой смеси G становится скоростью потока, при которой стабилизируется пламя, и на позицию образования пламени не влияет скорость потока.

[0040]

После того как пламя стабилизируется так, что позиция образования не зависит от скорости потока предварительно подготовленной газовой смеси G таким образом, блок 150 обработки измерений получает и выводит температурное распределение.

[0041]

Кроме того, в основном эксперименте реакция сгорания осуществляется во внутреннем протоке 111 трубки 110, которая является чрезвычайно длинной и тонкой прямой трубкой, в которой внутренний проток 111 имеет диаметр, который задается меньше диаметра гашения при комнатной температуре. Следовательно, в отличие от пространства проведения эксперимента, которое расширяется трехмерно, пространство проведения эксперимента в основном эксперименте расширяется только в направлении потока. Следовательно, температурное распределение, которое получается в качестве результата основного эксперимента, может рассматриваться как изменения температуры в одномерном пространстве.

Дополнительно, в основном эксперименте позиция образования пламени не зависит от скорости потока предварительно подготовленной газовой смеси G, и внутренний проток 111 регулируется теплом извне посредством нагрева трубки 110 посредством нагревателя 130. Следовательно, влияние вследствие передачи тепла во внутреннем протоке 111 является очевидным. Кроме того, скорость потока предварительно подготовленной газовой смеси G является низкой, и величина входного тепла является достаточно небольшой по сравнению с теплоемкостью трубки 110. Изменения температуры в трубке 110 вследствие реакции сгорания, следовательно, могут игнорироваться. Следовательно, в основном эксперименте температурное распределение может быть получено посредством исключения влияния неопределенных переменных в среде проведения экспериментов.

Таким образом, в основном эксперименте может быть получено температурное распределение в одномерном пространстве, из которого исключается влияние неопределенных переменных в среде проведения экспериментов.

[0042]

Далее описываются способ определения свойства топлива и устройство определения свойства топлива настоящего варианта осуществления.

Фиг. 3 является блок-схемой, которая иллюстрирует аппаратную конфигурацию устройства определения свойства топлива настоящего варианта осуществления. Устройство A1 определения свойства топлива настоящего варианта осуществления является устройством, которое реализуется посредством компьютера, такого как, например, рабочая станция или суперкомпьютер. Кроме того, как проиллюстрировано на фиг. 3, устройство A1 определения свойства топлива настоящего варианта осуществления включает в себя внешнее устройство 10 хранения данных, внутреннее устройство 20 хранения данных, устройство 30 ввода, устройство 40 вывода и ЦП (центральный процессор) 50.

Здесь, внешнее устройство 10 хранения данных, внутреннее устройство 20 хранения данных, устройство 30 ввода, устройство 40 вывода и ЦП 50 соединяются друг с другом посредством системной шины 60.

[0043]

Внешнее устройство 10 хранения данных является устройством, которое сохраняет различные фрагменты данных, программы и т.п., которые используются в процессе вычисления ЦП 50. В настоящем варианте осуществления внешнее устройство 10 хранения данных сохраняет экспериментальные данные 11, данные 12 элементарных реакций, данные 13 для вычисления и программу 14 для определения октанового числа.

Кроме того, в качестве такого внешнего устройства 10 хранения данных может быть использовано, например, устройство на жестком диске или устройство на съемном носителе. Здесь, экспериментальные данные 11, данные 12 элементарных реакций, данные 13 для вычисления и программа 14 для определения октанового числа заранее сохраняются на съемном носителе, таком как оптический диск или запоминающее устройство. Экспериментальные данные 11, данные 12 элементарных реакций, данные 13 для вычисления и программа 14 для определения октанового числа могут сохраняться во внешнем устройстве 10 хранения данных посредством соединения съемного диска в качестве конфигурации внешнего устройства 10 хранения данных с устройством анализа механизма реакций. Дополнительно, экспериментальные данные 11, данные 12 элементарных реакций, данные 13 для вычисления и программа 14 для определения октанового числа могут сохраняться на жестком диске в качестве конфигурации внешнего устройства 10 хранения данных посредством их загрузки со съемного диска через сеть или ввода через устройство 30 ввода.

[0044]

Экспериментальные данные 11 включают в себя экспериментальные данные и условия эксперимента, которые получаются посредством микропоточного реактора 100, описанного выше. Подробнее, экспериментальные данные 11 включают в себя температурное распределение в одномерном пространстве, из которого исключается влияние неопределенных переменных в среде проведения экспериментов, величину расхода, температуру, давление и т.п. предварительно подготовленной газовой смеси G, которая подается из подающего устройства 120 в трубку 110, типы топлива и окислителя, которые включаются в предварительно подготовленную газовую смесь G, исходную концентрацию топлива и окислителя и т.п.

Кроме того, как проиллюстрировано на фиг. 3, экспериментальные данные 11 включают в себя данные 11a по неизвестному топливу, т.е. данные, которые относятся к неизвестному топливу, и данные 11b по эталонному топливу, т.е. данные, которые относятся к эталонному топливу.

[0045]

Данные 12 элементарных реакций являются базой данных, в которой собираются множество формул элементарных реакций, которые описывают реакцию сгорания между окислителем и топливом (неизвестным топливом или эталонным топливом), механизм реакций которого является целью анализа (т.е. выполнения полного химического анализа) в устройстве A1 определения свойства топлива настоящего варианта осуществления, и параметры (например, частотный коэффициент и энергию активации), которые относятся к формулам элементарных реакций. Здесь, в нижеприведенном описании, база данных упоминается как механизм элементарных реакций.

Механизм элементарных реакций также может использовать существующий механизм. Дополнительно, в случае если нет существующих механизмов элементарных реакций, механизм элементарных реакций может быть получен с использованием способа динамики молекул и т.п.

Дополнительно, как проиллюстрировано на фиг. 3, данные 12 элементарных реакций включают в себя данные 12a по неизвестному топливу, т.е. механизм элементарных реакций, который относится к неизвестному топливу, и данные 12b по эталонному топливу, т.е. механизм элементарных реакций, который относится к эталонному топливу.

[0046]

Данные 13 для вычисления включают в себя