国際連携による航空機ジェットエンジン排ガス測定と粒子生成メカニズムの解明（令和 3年度）
International joint study on particle formation mechanism in aircraft jet engine exhaust

研究概要

海外研究機関 (スイス) と連携して航空機ジェットエンジン試験を行い、化学成分分析等に基づき、粒子の排出・生成メカニズムを解明する。特に、世界的に知見がごく限られているジェットエンジンオイル起源ナノ粒子の排出箇所や生成過程を明らかにし、粒子排出抑制方策を提案することを目指す。

研究の性格

• 主たるもの：応用科学研究
• 従たるもの：行政支援調査・研究

全体計画

ジェットエンジン試験に向け、サンプリング機材等を準備・製作する。エンジン予備試験（エンジン5種×2地点×エンジン出力2条件程度を予定）を行い、 フィルターに採取した粒子成分 (煤、有機成分、イオン、金属元素) の分析を行う。エンジン試験はスイスのチューリッヒ国際空港内のエンジン関連施設で行う。予備試験の結果を踏まえてジェットエンジン本試験（予備試験と同様の内容のほか、粒径別試料の採取やエンジン出力条件の変更などを想定）を行い、フィルターに採取した粒子成分の分析を進める。また、大気中の粒子起源解析において鍵となるジェット燃料とエンジンオイルの組成分析を行う。測定結果をまとめ、排気粒子と燃料、オイルの化学組成を明らかにする。ジェットエンジンからの粒子排出係数を導出し、オイル粒子が総粒子個数に占める寄与を明らかにする。さらに、オイル粒子と煤粒子の排出箇所を特定し粒子排出メカニズムを明らかにするとともに、粒子排出抑制の方策を考察・提案する。

今年度の研究概要

エンジン予備試験（エンジン5種×2地点×エンジン出力2条件程度を予定）を行い，粒子成分の分析を行う。予備試験の結果を踏まえてエンジン本試験（予備試験と同様の内容のほか、粒径別試料の採取やエンジン出力条件の変更などを想定）を行い、フィルターに採取した粒子成分の分析を進める。また、大気中の粒子起源解析において鍵となるジェット燃料とエンジンオイルの組成分析を行う。

外部との連携

・当推進費の共同研究者：竹川暢之（研究代表）、三澤健太郎（東京都立大学）、桜井博、村島淑子（産業技術総合研究所）、上田佳代（京都大学）
・研究協力者（エンジン試験）：Zurich University of Applied Sciences (スイス)のDr. Julien Anet、Dr. Lukas Durdinaほか
・研究協力者（サンプリング、元素分析、イオン分析）：齊藤勝美（イサラ研究所、国立環境研究所客員研究員）
・研究協力者（元素分析）：松山成男（東北大学）