横森 剛 (ヨコモリ タケシ)

Yokomori, Takeshi

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所属(所属キャンパス)

理工学部 機械工学科 (矢上)

職名

准教授

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外部リンク

経歴 【 表示 / 非表示

  • 2003年10月
    -
    2004年04月

    東北大学 流体科学研究所 産学官連携研究員

  • 2004年04月
    -
    2007年03月

    日本学術振興会 特別研究員(PD) 東北大学 流体科学研究所

  • 2005年04月
    -
    2006年03月

    米国 プリンストン大学 航空宇宙・機械学科 客員研究員

  • 2007年04月
    -
    2013年03月

    慶應義塾大学 理工学部 機械工学科 専任講師

  • 2011年04月
    -
    2013年03月

    慶應義塾大学 日吉2年生クラス担任

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学歴 【 表示 / 非表示

  • 1998年03月

    慶應義塾, 理工学部, 機械工学科

    大学, 卒業

  • 2000年03月

    慶應義塾, 理工学研究科, 機械工学専攻

    大学院, 修了, 修士

  • 2003年09月

    慶應義塾, 理工学研究科, 開放環境科学専攻

    大学院, 単位取得退学, 博士

学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(工学), 慶應義塾, 課程, 2004年03月

 

研究分野 【 表示 / 非表示

  • 熱工学 (Thermal Engineering)

研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • レーザー計測

  • 反応性熱流体

  • 火炎

  • 燃焼

  • 燃焼合成

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研究テーマ 【 表示 / 非表示

  • 蛍光ナノ粒子の燃焼合成法の開発, 

    2005年
    -
    継続中

  • 多孔質微粒子の燃焼合成法の開発, 

    2010年
    -
    継続中

  • コアシェル微粒子の燃焼合成法の開発, 

    2010年
    -
    継続中

  • カーボンナノチューブの燃焼合成法の開発, 

    2002年
    -
    2009年

  • 触媒燃焼反応制御に関する研究, 

    2006年
    -
    継続中

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論文 【 表示 / 非表示

  • Characteristics of counterflow premixed flames with low frequency composition fluctuations

    Tomidokoro T., Yokomori T., Im H., Ueda T.

    Combustion and Flame (Combustion and Flame)  212   13 - 24 2020年02月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り,  ISSN  00102180

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    © 2019 The Combustion Institute The response of laminar methane/air counterflow premixed flames under sinusoidal equivalence ratio oscillation was investigated numerically. The timescales of the oscillation were chosen to be sufficiently longer than the flame timescale so that the flame responds quasi-steadily. The response of periodically stratified flame (SF) with a detailed reaction mechanism exhibited the “back-support” effect, in that the consumption speed Sc response deviated increasingly from Sc of steady homogeneous flames (HFs) at higher oscillation frequencies. It was shown that even when the imposed oscillation timescale is much longer than the flame timescale, the flame response can still be delayed under a sufficiently large equivalence ratio gradient. Subsequently, the above results were compared with those obtained with a global four-step mechanism that omits back-diffusion radicals into the reaction zone. As a result, SFs with the global mechanism displayed a much smaller back-support effect in both lean and rich mixtures. Further analysis with modified diffusion coefficients revealed the dominant roles of H2 and radical species diffusion in inducing the back-support effect. Contrary to the previous findings, variations in burned gas temperature were found to play a negligible role in modifying Sc. Additionally, the hysteresis of the back-support effect under periodical stratification was found to be more prominent on the richer side because of the presence of a larger H2 pool.

  • Thermal efficiency improvement of super-lean burn SI engine by stratified water insulation on piston top surface

    Tsuyoshi Nagasawa, Yuichi Okura, Ryota Yamada, Susumu Sato, Hidenori Kosaka, Takeshi Yokomori, Norimasa Iida

    International Journal of Engine Research accepted 2020年

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り

  • Development of cycle-to-cycle variation of the tumble flow motion in a cylinder of an SI IC engine with Miller cycle

    Masayoshi Matsuda, Takeshi Yokomori, Masayasu Shimura, Yuki Minamoto, Mamoru Tanahashi, Norimasa Iida

    International Journal of Engine Research accepted 2020年

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り

  • Precision evaluation of phosphors for the lifetime method in phosphor thermometry

    Kazuki Tsuchiya, Kento Sako, Naohiro Ishiwada, and Takeshi Yokomori

    Measurement Science and Technology (Measurement Science and Technology)  accepted ( 6 )  2020年

    研究論文(学術雑誌), 査読有り,  ISSN  09570233

     概要を見る

    © 2020 IOP Publishing Ltd. The precision of the lifetime method in phosphor thermometry was examined in terms of the uncertainty in temperature prediction. Such uncertainty can be estimated using the rate of change in lifetime with temperature (lifetime sensitivity) and the uncertainty in measured lifetime. This uncertainty depends on phosphorescence characteristics such as phosphorescence intensity and lifetime decay shape. In this study, we proposed a method of calculating uncertainties in measured lifetimes by the estimated regression coefficients in measured decay signals of phosphors. To demonstrate this evaluation, the uncertainties in the predicted temperatures of some common phosphors (MFG, GGG:Cr, Y2O3:Eu) were calculated. Consequently, the temperature predictions by the lifetime method with MFG, GGG:Cr, and Y2O3:Eu showed high precision at about 800 K, 700 K, and 900 K, respectively. This method of evaluating precision by using both lifetime sensitivity and uncertainty in lifetime helps to improve the appropriate use of phosphors for the lifetime method in phosphor thermometry.

  • Thermal efficiency improvement of super-lean burn spark ignition engine by stratified water insulation on piston top surface

    Nagasawa T., Okura Y., Yamada R., Sato S., Kosaka H., Yokomori T., Iida N.

    International Journal of Engine Research (International Journal of Engine Research)  2020年

    ISSN  14680874

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    © IMechE 2020. In order to improve thermal efficiency of spark ignition engine under super-lean burn conditions (excess air ratio (Formula presented.)), thermal stratification technique by in-cylinder water injection toward piston surface (stratified water insulated combustion architecture), in which low temperature water vapor layer is formed on the surface, is proposed. From the water spray visualization using the optically accessible engine, injected water is distributed near the piston top surface at ignition timing and thermal stratification can be achieved in the case that water injection timing (SOIw) is set at earlier stage of a compression stroke. In addition, heat flux on the piston surface measured at the same time is reduced by water injection. The 0.5-L single-cylinder engine test at λ = 2.0 at a constant ignition timing also shows that water injection at earlier stage of a compression stroke makes it possible to mitigate knock without significant increase in combustion instability. On the other hand, part of water is distributed near the spark plug at ignition timing with the water injection at SOIw = −60 °ATDC, resulting in unstable combustion. In addition, the engine test at λ = 2.0 and water/fuel ratio(W/F) = 18% shows that knock mitigation by water injection enables spark advance and following combustion enhancement. As a result, combustion period becomes short and cooling loss decreases, followed by the 1.0-pt improvement of gross indicated thermal efficiency. Moreover, the engine can be operated at minimum spark advance for best torque by increasing W/F up to 35%. Finally, stratified water insulated combustion architecture concept is applied at λ = 1.9 with a higher compression ratio of 17, showing that water injection at SOIw = −120 °ATDC and W/F = 50% enables minimum spark advance for best torque operation, and remarkably high gross indicated that thermal efficiency of 52.63% can be achieved with a sufficiently low knock level and coefficient of variation of indicated mean effective pressure.

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KOARA(リポジトリ)収録論文等 【 表示 / 非表示

総説・解説等 【 表示 / 非表示

  • 感温燐光体を利用した二色法による非接触温度計測

    横森 剛,石和田 尚弘

    伝熱 (日本伝熱学会)  58 ( 245 ) 15 - 20 2019年10月

    総説・解説(学術雑誌)

  • ガソリンエンジンにおける筒内流動の高時間分解能PIV計測

    松田 昌祥, 横森 剛

    画像ラボ 30 ( 9 ) 45 - 51 2019年09月

    総説・解説(商業誌、新聞、ウェブメディア)

  • SIP「革新的燃焼技術」ガソリン燃焼チームの研究成果‐高効率ガソリンエンジンのためのスーパーリーンバーン研究開発‐

    飯田訓正, 横森剛, 津江光洋, 北川敏明, 小酒英範, 三好明, 森吉泰生

    日本燃焼学会誌 (日本燃焼学会)  61 ( 197 ) 178 - 192 2019年

    総説・解説(学術雑誌)

  • PIVを用いたエンジン筒内の流動計測技術

    横森剛, 松田昌祥

    計測と制御 57 ( 5 ) 313 - 317 2018年05月

    総説・解説(学術雑誌)

研究発表 【 表示 / 非表示

  • Effect of Surfactant on the Methane Hydrate Combustion

    K. Mizuochi, T. Yokomori, R. Ohmura, T. Ueda

    37th International Symposium on Combustion (Dublin, Ireland) , 2018年07月, ポスター(一般), The Combustion Institute

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    4P229

  • Criterion of the Transition from Quasi-Steady State to Non-Steady State Motion of Laminar Stagnating Premixed Flames with Fuel Concentration Oscillation

    T. Ueda, D. Kawasaki, K. Kashiwagi, T. Yokomori

    37th International Symposium on Combustion (Dublin, Ireland) , 2018年07月, ポスター(一般), The Combustion Institute

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    1P090

  • Numerical Simulation of Soot Particle Growth Including Sintering

    T. Kim, K. Takigawa, T. Yokomori

    37th International Symposium on Combustion (Dublin, Ireland) , 2018年07月, ポスター(一般), The Combustion Institute

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    2P045

  • Numerical Simulation of the Structure Growth of Silica Nanoparticles with a Conditional Quadrature Method of Moments Considering Fractal Dimension

    K. Takigawa, T. Yokomori

    37th International Symposium on Combustion (Dublin, Ireland) , 2018年07月, ポスター(一般), The Combustion Institute

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    2P049

  • Effect of Simultaneous Velocity and Equivalence Ratio Oscillations on the Laminar Premixed Stagnating Flame

    Y. Niwa, T. Tomidokoro, T. Yokomori, T. Ueda

    37th International Symposium on Combustion (Dublin, Ireland) , 2018年07月, ポスター(一般), The Combustion Institute

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    2P072

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競争的資金等の研究課題 【 表示 / 非表示

  • 平成27年度火炎伝播方向が高分子材料内部の温度分布に与える影響評価

    2015年09月
    -
    2016年03月

    国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構(JAXA), 横森剛, 受託研究,  代表

  • 高効率ガソリンエンジンのためのスーパーリーンバーン研究開発

    2014年10月
    -
    2019年03月

    独立行政法人 科学技術振興機構, 戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)「革新的燃焼技術」, 飯田訓正, 補助金,  分担

  • 平成26年度「火災安全性向上に向けた固体材料の燃焼現象に対する重力影響の評価」に関わる宇宙実験のデータ解析等(特に固体内部温度の計測)

    2014年08月
    -
    2015年03月

    国立大学法人豊橋技術科学大学, 横森剛, 共同研究契約,  代表

  • 噴霧燃焼法を利用したコアシェル酸化物微粒子の新規合成手法の構築

    2014年04月
    -
    2017年03月

    科学研究費補助金(文部科学省・日本学術振興会), 横森剛, 補助金,  代表

  • CO2回収貯留技術に向けた触媒利用による純酸素燃焼法の安定性改善に関する研究

    2013年04月
    -
    2014年03月

    慶應義塾学事振興資金, 横森剛, 補助金,  代表

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知的財産権等 【 表示 / 非表示

  • 点火プラグ

    特願: 2018-023533  2017年12月 

    特許, 共同, 国内出願

  • 燃焼制御方法

    特願: 特願2016-163095  2016年08月 

    特開: 特開2018-31500  2018年03月 

    特許, 共同

  • 燃焼制御方法

    特願: 特願2016-162824  2016年08月 

    特開: 特開2018-31499  2018年03月 

    特許, 共同

  • 温度及び酸素濃度測定装置

    特願: 特願2014-019213  2014年02月 

    特開: 特開2015-145852  2015年08月 

    特許: 特許6264912号  2018年01月

    特許, 共同, 国内出願

  • 加熱調理器の制御装置

    特願: 特願2011-209681  2011年09月 

    特開: 特開2013-72562  2013年04月 

    特許, 共同, 国内出願

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受賞 【 表示 / 非表示

  • 日本機械学会熱工学部門一般表彰 貢献表彰

    2016年10月, 日本機械学会

    受賞区分: 国内学会・会議・シンポジウム等の賞,  受賞国: 日本

  • 日本機械学会関東支部関東学生会第55回学生員卒業研究発表会優秀講演賞

    松田昌祥, 藤澤直己, 横森 剛, 2016年03月, 日本機械学会, 高速PIV 計測および数値計算を用いたガソリンエンジンにおける筒内流動解析

    受賞区分: 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

  • 日本機械学会若手優秀講演フェロー賞

    篠直希, 2015年11月, 日本機械学会, 蛍光粒子を利用したガス流二次元温度・速度同時測定法の開発

    受賞区分: 国内学会・会議・シンポジウム等の賞,  受賞国: 日本

  • 日本機械学会関東支部関東学生会第54回学生員卒業研究発表会優秀講演賞

    小川裕太, 楠拓朗, 横森剛, 2015年03月, 日本機械学会, 二段火炎を導入したコアシェル粒子噴霧燃焼合成法の開発

    受賞区分: 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

  • 日本機械学会関東支部関東学生会第54回学生員卒業研究発表会優秀講演賞

    荻真太郎, 岡野紗耶, 横森剛, 2015年03月, 日本機械学会, 燐光体の発光特性を利用した温度・酸素濃度同時測定手法の開発

    受賞区分: 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

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担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • 熱工学

    2020年度

  • 機械工学総合実験

    2020年度

  • 開放環境科学課題研究

    2020年度

  • 機械工学創造演習

    2020年度

  • 開放環境科学特別研究第2

    2020年度

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社会活動 【 表示 / 非表示

  • 日本燃焼学会 平成25年度先進的燃焼技術の調査研究委員会 新概念燃焼技術 小委員会

    2013年12月
    -
    2014年03月
  • 日本伝熱学会

    2013年06月
    -
    継続中
  • 日本燃焼学会 震災後の社会・エネルギー情勢に必要とされる燃焼利用技術の調査研究分科会

    2013年04月
    -
    継続中
  • 日本機械学会 熱工学部門

    2013年04月
    -
    継続中
  • 日本機械学会 熱工学部門 総務委員会

    2013年04月
    -
    継続中

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所属学協会 【 表示 / 非表示

  • Combustion Institute

     
  • 日本燃焼学会

     
  • 日本機械学会

     
  • American Institute of Aeronautics and Astronautics

     
  • 日本伝熱学会

     

委員歴 【 表示 / 非表示

  • 2015年04月
    -
    2016年03月

    Japanese Scientific Committee, The First Pacific Rim Thermal Engineering Conference

  • 2014年04月
    -
    継続中

    委員, 文部科学省 科学技術政策研究所科学技術動向研究センター

  • 2014年04月
    -
    継続中

    委員, 日本機械学会 熱工学部門 運営委員会

  • 2014年04月
    -
    継続中

    委員, 日本機械学会 熱工学部門 部門賞委員会

  • 2014年04月
    -
    継続中

    幹事, 日本機械学会 熱工学部門 総務委員会

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