研究者詳細 - OKAFOR EKENECHUKWU CHIJIOKE

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オカフオー　エケネチユク　チジオケ

OKAFOR EKENECHUKWU CHIJIOKE

OKAFOR CHIJIOKE EKENECHUKWU

所属

工学研究院機械工学部門准教授
工学部機械工学科（併任）
工学府機械工学専攻（併任）

連絡先

電話番号

0928023147

ホームページ

https://www.mech.kyushu-u.ac.jp/~rgd/index-j.html

外部リンク

学位

工学博士　（九州大学、日本）（ 2015年9月九州大学）

経歴

九州大学准教授

2022年1月 - 現在
産業技術総合研究所客員研究員

2022年1月 - 現在

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産業技術総合研究所研究員

2019年4月 - 2021年12月
東北大学研究員

2015年10月 - 2019年3月

研究テーマ・研究キーワード

研究テーマ：液体アンモニア噴霧特性解明に関する研究

研究キーワード：噴霧、液体アンモニア、機械学習

研究期間： 2024年3月 - 2027年3月
研究テーマ：旋回流燃焼器におけるアンモニア・水素希薄火炎の排気ガス制御方法解明

研究キーワード：燃焼、水素、アンモニア、保炎、ガスタービン、エミッション、

研究期間： 2023年4月 - 2025年3月
研究テーマ：酸素富化アンモニア火炎の層流及び乱流燃焼速度解明に関する研究

研究キーワード：アンモニア、酸素富化燃焼、燃焼速度、

研究期間： 2022年4月 - 2023年3月
研究テーマ：アンモニア・天然ガス工業炉バーナー研究開発

研究キーワード：工業炉、バーナー、アンモニア、天然ガス

研究期間： 2022年4月
研究テーマ：液体アンモニア噴霧燃焼ガスタービン技術研究開発

研究キーワード：噴霧燃焼、液体アンモニア、ガスタービン、スワールバーナー、エミッション、

研究期間： 2019年4月 - 2025年9月
研究テーマ：アンモニア燃焼反応モデル構築・検証に関する研究

研究キーワード：燃焼、アンモニア、反応機構、層流燃焼速度

研究期間： 2015年10月 - 2019年3月
研究テーマ：旋回流燃焼器におけるアンモニア直接燃焼に関する研究

研究キーワード：燃焼、アンモニア、保炎、ガスタービン、スワールバーナー、エミッション、

研究期間： 2015年10月 - 2019年3月
研究テーマ：球状伝播CH4-H2-空気火炎の層流および乱流燃焼速度に及ぼす圧力および水素濃度の影響に関する研究。

研究キーワード：燃焼、水素、メタン、燃焼速度、Markstein長さ、Markstein数, 火炎伸長, Lewis数

研究期間： 2010年10月 - 2015年9月

受賞

2023年度　日本燃焼学会　論文賞

2023年11月日本燃焼学会

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In this study, we investigated the effect of pressure on the characteristics of spherically propagating ammonia-methane-air premixed flames. A reduced reaction mechanism was developed based on the detailed reaction model developed in our previous study and optimized for conditions up to 0.5 MPa. At the time of this study, ammonia was beginning to attract attention again as a fuel, and there was a need to develop chemical reaction models for co-combustion of ammonia and hydrocarbons, however there were few measured data on ammonia flame properties under high pressure, which was necessary for optimization of the reaction models. In this study, the laminar burning velocity and Markstein length of ammonia-methane-air premixed flames containing more than 5% ammonia were measured for the first time under high pressure. In this article we present an extensive set of measured data obtained using a constant volume combustion chamber. These data and speciation data measured by other researchers were used to optimize the reduced reaction model in this study.
The paper reveals the effect of pressure on the response of the laminar burning velocity to flame stretch rate. The Lewis number is insensitive to changes in pressure, however it was clarified that an increase in pressure enhances thermos-diffusive effects through the influence of an increase in the Zel'dovich number. On the other hand, it was shown that an accurate prediction of the laminar burning velocity and NO concentrations in ammonia flames through numerical simulations strongly depends on the prediction accuracy of O, H, and OH radical concentrations. The reduced reaction model has been optimized to accurately predict the laminar burning velocity and concentrations of OH, NO, and NH for ammonia-air and ammonia-methane-air flames over a wide range of conditions.
ASPACC 2021 Young Investigator Award

2021年12月 Asia-Pacific section of the Combustion Institute

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受賞区分：国際学会・会議・シンポジウム等の賞
2021年　日本燃焼学会　奨励賞

2021年11月日本燃焼学会
2020年度　日本燃焼学会　論文賞

2020年12月日本燃焼学会

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Low-NOx NH3-air combustion power generation technology was developed by using a 50-kWe class micro gas-turbine system at the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), Japan, for the first time. Based on the global demand for carbon-free power generation as well as recent advances involving gas-turbine technologies, such as heat-regenerative cycles, rapid fuel mixing using strong swirling flows, and two-stage combustion with equivalence ratio control, we developed a low-NOx NH3-air non-premixed combustor for the gas-turbine system. Considering a previously performed numerical analysis, which proved that the NO reduction level depends on the equivalence ratio of the primary combustion zone in a NH3-air swirl burner, an experimental study using a combustor test rig was carried out. Results showed that eliminating air flow through primary dilution holes moves the point of the lowest NO emissions to the lesser fuel flow rate. Based on findings derived by using a test rig, a rich-lean low NOx combustor was newly manufactured for actual gas-turbine operations. As a result, the NH3 single fueled low-NOx combustion gas-turbine power generation using the rich-lean combustion concept succeeded over a wide range of power and rotational speeds, i.e., below 10–40 kWe and 75,000–80,000 rpm, respectively. The NO emissions were reduced to 337 ppm (16% O2), which was about one-third of that of the base system. Simultaneously, unburnt NH3 was reduced significantly, especially at the low electrical power output, which was indicative of the wider operating range with high combustion efficiency. In addition, N2O emissions, which have a large Global Warming Potential (GWP) of 298, were reduced significantly, thus demonstrating the potential of NH3 gas-turbine power generation with low environmental impacts.
2019年度　日本燃焼学会　論文賞

2019年11月日本燃焼学会

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This paper focuses on the potential use of ammonia as a carbon-free fuel, and covers recent advances in the development of ammonia combustion technology and its underlying chemistry. Fulfilling the COP21 Paris Agreement requires the de-carbonization of energy generation, through utilization of carbon-neutral and overall carbon-free fuels produced from renewable sources. Hydrogen is one of such fuels, which is a potential energy carrier for reducing greenhouse-gas emissions. However, its shipment for long distances and storage for long times present challenges. Ammonia on the other hand, comprises 17.8% of hydrogen by mass and can be produced from renewable hydrogen and nitrogen separated from air. Furthermore, thermal properties of ammonia are similar to those of propane in terms of boiling temperature and condensation pressure, making it attractive as a hydrogen and energy carrier. Ammonia has been produced and utilized for the past 100 years as a fertilizer, chemical raw material, and refrigerant. Ammonia can be used as a fuel but there are several challenges in ammonia combustion, such as low flammability, high NOx emission, and low radiation intensity. Overcoming these challenges requires further research into ammonia flame dynamics and chemistry. This paper discusses recent successful applications of ammonia fuel, in gas turbines, co-fired with pulverize coal, and in industrial furnaces. These applications have been implemented under the Japanese ‘Cross-ministerial Strategic Innovation Promotion Program (SIP): Energy Carriers’. In addition, fundamental aspects of ammonia combustion are discussed including characteristics of laminar premixed flames, counterflow twin-flames, and turbulent premixed flames stabilized by a nozzle burner at high pressure. Furthermore, this paper discusses details of the chemistry of ammonia combustion related to NOx production, processes for reducing NOx, and validation of several ammonia oxidation kinetics models. Finally, LES results for a gas-turbine-like swirl-burner are presented, for the purpose of developing low-NOx single-fuelled ammonia gas turbine combustors.
Best Poster and Presentation Award

2014年9月 Kyushu University/KAIST
Excellence in Oral Presentation

2013年10月 Society of Automotive Engineers, International
Best Science Student Award, University of Nigeria Secondary School Nsukka

2001年9月 University of Nigeria Secondary School, Nsukka Best Science Student Award, University of Nigeria Secondary School Nsukka
Best Graduating Student Award, University of Nigeria Secondary School Nsukka

2001年9月 University of Nigeria Secondary School, Nsukka Best Graduating Student Award, University of Nigeria Secondary School Nsukka

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論文

Chemical kinetics of Lean − Rich − Lean fuel-air staged NH3/H2-air combustion for emission control 査読国際共著

Y. Vijrumbana, M. Srinivasarao, E.C. Okafor, B.R. Giri, V. M. Reddy

Fuel 383 133813 2025年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： https://doi.org/10.1016/j.fuel.2024.133813

DOI： https://doi.org/10.1016/j.fuel.2024.133813

その他リンク： https://doi.org/10.1016/j.fuel.2024.133813
Flame stabilization and emission characteristics of ammonia combustion in lab-scale gas turbine combustors: Recent progress and prospects 査読国際共著国際誌

Meng Zhang, Xutao Wei, Zhenhua An, Ekenechukwu C. Okafor, Thibault F. Guiberti, Jinhua Wang, Zuohua Huang

Progress in Energy and Combustion Science 106 101193 2025年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： https://doi.org/10.1016/j.pecs.2024.101193

その他リンク： https://doi.org/10.1016/j.pecs.2024.101193
Achieving High Flame Stability with Low NO And Zero N2O And NH3 Emissions During Liquid Ammonia Spray Combustion with Gas Turbine Combustors 査読国際誌

Okafor E.C., Kurata O., Yamashita H., Iki N., Inoue T., Jo H., Shimura M., Tsujimura T., Hayakawa A., Kobayashi H.

Proceedings of the Combustion Institute 40 105340 2024年11月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

Liquid ammonia spray direct injection is more desirable than gaseous ammonia injection in large scale gas turbine combustors because it enables a larger volumetric energy density and allows a reduction in cost and size of the fuel supply system. However, previous studies have shown that the large evaporative cooling effects of liquid ammonia droplets vaporization impair flame stabilization, and inhibit efficient control of emissions such as NO, N2O and unburned fuels. This article reports the development and testing of a novel two-stage gas turbine combustor for pure liquid ammonia spray, which achieves approximately zero N2O and unburned fuel emissions with NO emissions as low as 282 ppmv (@16% O2) in a 50 kW micro gas turbine combustor test rig. The combustor design focused on optimization of the secondary injection holes to prevent the dilution of the primary zone (PZ) by air injected into the secondary zone; improving mixture formation using a multi-nozzle twin-fluid atomizer; and elongation of the combustor length to allow sufficient fluid residence time for N2O reduction as well as droplets vaporization and combustion. It was found that the mitigation of PZ dilution resulted in a significant increase in the combustion temperature thereby encouraging efficient combustion of the liquid droplets. On the other hand, the multi-nozzle twin fluid atomizer resulted in a more uniform combustor wall temperature, a more efficient combustion and lower NOx emissions than a single-nozzle pressure swirl atomizer. It is considered that the multi-nozzle injector allowed for an improved droplets dispersion, which is necessary to mitigate large local heat extraction from the flame. These features of the combustor enabled a substantial improvement in liquid ammonia spray flame stability and a better simultaneous control of NO, N2O and unburned fuel emissions never reported before

DOI： https://doi.org/10.1016/j.proci.2024.105340

その他リンク： https://doi.org/10.1016/j.proci.2024.105340
Enhancement of liquid ammonia combustion by a twin-fluid atomizer 査読

Kurata O., Okafor E.C., Yamashita H., Inoue T., Tsujimura T., Iki N., Hayakawa A., Kobayashi H.

International Journal of Gas Turbine, Propulsion and Power Systems 15 ( 4 ) 2024年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：ASME International

The effects of atomizer type on flame stabilization and emissions from a liquid ammonia gas-turbine combustor were studied to explore the impact of enhanced fuel-air mixing. A twin-fluid atomizer is expected to enhance the mixing of atomized fuel and air, which may decrease the amount of unburnt fuel at the combustor outlet owing to improved combustion efficiency. Liquid ammonia was used as fuel, and the combustor pressure was 0.25 MPa abs. A low combustor pressure tends to encourage the partial vaporization of liquid ammonia in the mixing chamber of the twin-fluid atomizer. When the pressure of the mixing chamber was below the design value, a lower pressure, which may encourage flash boiling and hence rapid atomization, enabled a decrease in the emission of unburnt NH3 compared with that of the pressure-swirl atomizer. However, higher levels of unburned ammonia emissions were observed when the mixing chamber pressure reached the design value, suggesting that flash boiling, which promotes atomization, may enhance combustion efficiency.

DOI： https://doi.org/10.38036/jgpp.15.4_v15n4tp02
Combustion and Emission Characteristics of an Ammonia Microgas Turbine Combustor With a Twin-Fluid Atomizer 査読国際誌

Jo H., Shimura M., Kurata O., Okafor E.C., Yamashita H., Inoue T., Tsujimura T., Iki N., Fan Y.

Journal of Engineering for Gas Turbines and Power 146 ( 11 ) 2024年6月（ ISSN:0742-4795 eISSN:1528-8919 ）

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Journal of Engineering for Gas Turbines and Power

In this study, combustion and emission characteristics in the test rig of microgas turbine with liquid ammonia fuel injection using the twin-fluid atomizers (TFAs) are investigated and compared with the previous result using the pressure-swirl atomizer (PSA). The combustion situation was simulated using the test rig of microgas turbine, and experiments were conducted by controlling the ratio of ammonia and methane to create a pure ammonia combustion situation. The TFA has spray cone angles of 60 deg, 90 deg, and 120 deg, and its combustion characteristics were analyzed and compared with the PSA. At 60 deg TFA, the blow-off of ammonia flame occurred before the pure ammonia combustion stage, and the flame blow-off occurred after the pure ammonia combustion at the 90 deg and 120 deg TFAs. This means that the blow-off of ammonia flame easily occurred when the spray cone angle of the atomizer is small, because the recirculation flow to the upstream of ammonia flame is weak. In addition, the 90 deg and 120 deg TFAs showed significantly reduced emissions of NO, N2O, and unburned NH3 compared to the 60 deg TFA and PSA. This can be concluded that a large spray cone angle forms a strong recirculation flow within the combustor, and emissions are reduced because the high-temperature zone sufficiently stays in the primary combustion zone.

DOI： 10.1115/1.4065715

Scopus

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Visualization of liquid ammonia spray using 2p-SLIPI and comparison of liquid ammonia spray and gaseous ammonia combustion in a swirl combustor at atmospheric pressure 査読国際誌

Hirofumi Yamashita, Akihiro Hayakawa, Kohei Oku, Sophie Colson, Gauthier Reibel, Yi-rong Chen, K. D. Kunkuma A. Somarathne, Ekenechukwu C. Okafor, Taku Tsujimura, Shintaro Ito, Masahiro Uchida, Taku Kudo, Hideaki Kobayashi

Fuel 371 131833 2024年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： https://doi.org/10.1016/j.fuel.2024.131833

その他リンク： https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016236124009815
Optimum primary equivalence ratio for rich-lean two-stage combustion of non-premixed ammonia/methane/air and ammonia/hydrogen/air flames in a swirling flow 査読国際誌

Hirofumi Yamashita, Akihiro Hayakawa, Ekenechukwu C. Okafor, Sophie Colson, K. D. Kunkuma A. Somarathne, Taku Tsujimura, Shintaro Ito, Masahiro Uchida, Taku Kudo, Hideaki Kobayashi

Fuel 368 131598 2024年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： https://doi.org/10.1016/j.fuel.2024.131598

その他リンク： https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016236124007464
Towards the development of liquid ammonia/air spray combustion in a gas turbine-like combustor at moderately high pressure 査読国際誌

Somarathne K.D.K.A, Yamashita H., Colson S., Oku K., Honda K., Okafor E.C., Hayakawa A., Kudo T., Kobayashi H.

Applications in Energy and Combustion Science 16 100215 2023年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： https://doi.org/10.1016/j.jaecs.2023.100215
Numerical Investigation of the Diluting Effects of Secondary Air on the Primary Combustion Zone of Two-Stage Rich-Lean Ammonia Gas Turbine Combustors 査読国際誌

Okafor E.C., Yamashita H., Kurata O., Inoue T., Tsujimura T., Iki N., Hayakawa A., Ito S., Uchida M., Kobayashi H.

Proceedings of the 14th Asia-Pacific Conference on Combustion 2023年5月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）
The Impact of Soret Diffusion on the Product Gas Characteristics of Premixed Laminar Ammonia/Hydrogen/Air Flames Stabilised in a Stagnation Flow 査読国際共著国際誌

M. Kovaleva, G.J. Gotama, A. Hayakawa, E.C. Okafor, S. Colson, A. Crayford, T. Kudo, H. Kobayashi

Proceedings of the 14th Asia-Pacific Conference on Combustion 2023年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）
Experimental and numerical study of product gas and N2O emission characteristics of ammonia/hydrogen/air premixed laminar flames stabilized in a stagnation flow 査読国際共著国際誌

Akihiro Hayakawa, Masao Hayashia, Marina Kovaleva, Gabriel J.Gotama, Ekenechukwu C.Okafor, SophieColson, Syed Mashruk, Agustin Valera-Medina, Taku Kudo, Hideaki Kobayashi

Proceedings of the Combustion Institute 39 1625 - 1633 2022年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： https://doi.org/10.1016/j.proci.2022.08.124
Nitrogen oxide emissions analyses in ammonia/hydrogen/air premixed swirling flames 査読国際共著国際誌

Syed Mashruk; Marina Kovaleva; Ali Alnasif; Cheng Tung Chong; Akihiro Hayakawa; @Ekenechukwu C.Okafor; AgustinValera-Medina

Energy 260 125183 2022年8月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： https://doi.org/10.1016/j.energy.2022.125183
Evolution of N2O production at lean combustion condition in NH3/H2/air premixed swirling flames 査読国際共著国際誌

Mashruk S.; Okafor E.C.; Kovaleva M.; Alnasif A.; Pugh D.; Hayakawa A.; Valera-Medina A.

Combustion and Flame 244 112299 2022年8月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2022.112299
Numerical and experimental study of product gas characteristics in premixed ammonia/methane/air laminar flames stabilised in a stagnation flow 査読国際共著

Marina Kovaleva, Akihiro Hayakawa, Sophie Colson, Ekenechukwu C. Okafor, Taku Kudo, Agustin Valera-Medina, Hideaki Kobayashi

Fuel Communications 10 100054 - 100054 2022年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： https://doi.org/10.1016/j.jfueco.2022.100054
Effects of initial mixture temperature and pressure on laminar burning velocity and Markstein length of ammonia/air premixed laminar flames 査読国際誌

Kanoshima R.; Hayakawa A.; Kudo T.; Okafor E.C.; Colson S.; Ichikawa A.; Kudo T.; Kobayashi H.

FUEL 310 ( B ) - 122149 2022年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.fuel.2021.122149
Measurement of the laminar burning velocity and kinetics study of the importance of the hydrogen recovery mechanism of ammonia/hydrogen/air premixed flames 査読国際誌

Gotama G.J.; Hayakawa A.; Okafor E.C.; Kanoshima R.; Hayashi M.; Kudo T.; Kobayashi H.

COMBUSTION AND FLAME 236 - 111753 2022年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.combustflame.2021.111753
Nitrogen Oxides as a By-product of Ammonia/Hydrogen Combustion Regimes 招待査読国際誌

Mashruk S.; Kovaleva M.; Chong C.T.; Hayakawa A.; Okafor E.C.; Valera-Medina A.

CHEMICAL ENGINEERING TRANSACTIONS 89 613 - 618 2021年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.3303/CET2189103
Optimum Equivalence Ratio for Low NO and Unburned NH3 Emissions in Gaseous Ammonia Flames Co-fired with Methane or Hydrogen in a Swirling Flow 査読国際誌

Yamashita H., Hayakawa A., Okafor E.C., Colson S., Somarathne K.D.K.A, Tsujimura T., Ito S., Uchida M., Kudo T., Kobayashi H.

Proceedings of the 13th Asia-Pacific Conference on Combustion 2021年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）
On Simultaneous Flame Enhancement and NOx Control in Liquid Ammonia Spray Combustion in a Micro Gas Turbine Combustor 査読国際誌

Okafor E.C., Kurata O., Yamashita H., Inoue T., Tsujimura T., Iki N., Hayakawa A., Ito S., Uchida M., Kobayashi H.

Proceedings of the 13th Asia-Pacific Conference on Combustion 2021年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）
Liquid Ammonia Spray Combustion and Emission Characteristics with Gaseous Hydrogen/air Co-firing 査読国際誌

Somarathne K.D.K.A, Yamashita H., Colson S., Okafor E.C., Hayakawa A., Kudo T., Kobayashi H.

Proceedings of the 13th Asia-Pacific Conference on Combustion 2021年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）
N2O Production Characteristics of Ammonia/Hydrogen/Air Premixed Laminar Flames Stabilized in Stagnation Flows at Lean Conditions 査読国際誌

Hayakawa A., Hayashi M., Gotama G.J., Kovaleva M., Okafor E.C., Colson S., Kudo T., Mashruk S., Valera-Medina A., Kobayashi H.,

Proceedings of the 13th Asia-Pacific Conference on Combustion 2021年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）
Liquid Ammonia Spray Combustion in Two-Stage Micro Gas Turbine Combustors at 0.25 MPa; Relevance of Combustion Enhancement to Flame Stability and NOx Control 査読国際誌

Okafor E.C.; Kurata O.; Yamashita H.; Inoue T.; Tsujimura T.; Iki N.; Hayakawa A.; Ito S.; Uchida M.; Kobayashi H.

APPLICATIONS IN ENERGY AND COMBUSTION SCIENCE 7 - 100038 2021年9月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.jaecs.2021.100038
Start-up process of 50kW-class gas turbine firing ammonia gas 招待査読国際誌

Kurata, O., Iki, N., Fan, Y., Matsunuma, T., Inoue, T., Tsujimura, T., Furutani, H., Kawano, M., Arai, K., Okafor, E. C., Hayakawa, A., Kobayashi, H

Proceedings of ASME Turbo Expo 2021:Turbomachinery Technical Conference and Exposition 2021年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1115/GT2021-59448
Influence of wall heat loss on the emission characteristics of premixed ammonia-air swirling flames interacting with the combustor wall 招待査読国際誌

Okafor Ekenechukwu C .; Tsukamoto Masaaki; Hayakawa Akihiro; Somarathne KD Kunkuma A .; Kudo Taku; Tsujimura Taku; Kobayashi Hideaki

PROCEEDINGS OF THE COMBUSTION INSTITUTE 38 ( 4 ) 5139 - 5146 2021年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.proci.2020.06.142
Effects of OH concentration and temperature on NO emission characteristics of turbulent non-premixed CH4/NH3/air flames in a two-stage gas turbine like combustor at high pressure 招待査読国際誌

Somarathne Kapuruge Don Kunkuma Amila; Okafor Ekenechukwu C .; Sugawara Daiki; Hayakawa Akihiro; Kobayashi Hideaki

PROCEEDINGS OF THE COMBUSTION INSTITUTE 38 ( 4 ) 5163 - 5170 2021年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.proci.2020.06.276
Experimental and numerical study of product gas characteristics of ammonia/air premixed laminar flames stabilized in a stagnation flow 招待査読国際誌

Hayakawa Akihiro; Hirano Yuta; Okafor Ekenechukwu C.; Yamashita Hirofumi; Kudo Taku; Kobayashi Hideaki

PROCEEDINGS OF THE COMBUSTION INSTITUTE 38 ( 2 ) 2409 - 2417 2021年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.proci.2020.07.030
Flame stability and emissions characteristics of liquid ammonia spray co-fired with methane in a single stage swirl combustor 査読

Ekenechukwu C. Okafor, Hirofumi Yamashita, Akihiro Hayakawa, K. D. Kunkuma A. Somarathne, Taku Kudo, Taku Tsujimura, Masahiro Uchida, Shintaro Ito, Hideaki Kobayashi

FUEL 287 2020年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.fuel.2020.119433
Laminar Burning Velocity and Markstein Length of CH4/CO2/Air Premixed Flames at Various Equivalence Ratios and CO2 Concentrations Under Elevated Pressure 査読

Willyanto Anggono, Akihiro Hayakawa, Ekenechukwu C. Okafor, Gabriel Jeremy Gotama, Stevan Wongso

COMBUSTION SCIENCE AND TECHNOLOGY 2020年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1080/00102202.2020.1737032
Control of NOx and other emissions in micro gas turbine combustors fuelled with mixtures of methane and ammonia 招待査読国際誌

Okafor Ekenechukwu C .; Somarathne KD Kunkuma A .; Ratthanan Rattanasupapornsak; Hayakawa Akihiro; Kudo Taku; Kurata Osamu; Iki Norihiko; Tsujimura Taku; Furutani Hirohide; Kobayashi Hideaki

COMBUSTION AND FLAME 211 406 - 416 2020年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.combustflame.2019.10.012
Emission characteristics of turbulent non-premixed ammonia/air and methane/air swirl flames through a rich-lean combustor under various wall thermal boundary conditions at high pressure 招待査読国際誌

Somarathne Kapuruge Don Kunkuma Amila; Okafor Ekenechukwu C.; Hayakawa Akihiro; Kudo Taku; Kurata Osamu; Iki Norihiko; Kobayashi Hideaki

COMBUSTION AND FLAME 210 247 - 261 2019年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.combustflame.2019.08.037
Product Gas Characteristics of Strain Stabilized Ammonia/air Premixed Laminar Flames 査読国際誌

Hayakawa, A. Hirano, Y., Okafor, E.C., Kudo, T., Kobayashi, H.

Proceedings of the 12th Asia-Pacific Conference on Combustion 2019年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）
On the control of NOx emission from a micro gas turbine combustor fueled with mixtures of methane and ammonia 査読国際誌

Okafor, E.C., Rattanasupapornsak, R., Somarathne, K.D.K.A., Hayakawa, A., Kudo, T., Kurata, O, Iki, N, Tsujimura, T., Kobayashi, H.

Proceedings of the 12th Asia-Pacific Conference on Combustion 2019年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）
Emission Characteristics of Turbulent Non-premixed CH4/NH3/air Swirl Flames through a Rich-Lean Gas Turbine-like Combustor at High Pressure 査読国際誌

Somarathne, K.D.K.A., Okafor, E.C., Hayakawa, A., Kobayashi, H.

Proceedings of the 12th Asia-Pacific Conference on Combustion 2019年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）
Measurement and modelling of the laminar burning velocity of methane-ammonia-air flames at high pressures using a reduced reaction mechanism 招待査読国際誌

Okafor Ekenechukwu C.; Naito Yuji; Colson Sophie; Ichikawa Akinori; Kudo Taku; Hayakawa Akihiro; Kobayashi Hideaki

COMBUSTION AND FLAME 204 162 - 175 2019年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.combustflame.2019.03.008
Rich-lean combustor for a 50kW class micro gas turbine firing ammonia 査読国際誌

Iki, N., Kurata, O., Inoue, T., Matsunuma, T., Tsujimuira, T., Furutani, H., Kawano, M., Arai, K., Kobayashi, H., Hayakawa, A., Okafor, E. C.

Proceedings of Global Power and Propulsion Society 2019年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）

その他リンク： https://gpps.global/wp-content/uploads/2021/02/GPPS-BJ-2019_paper_74.pdf
Towards the development of an efficient low-NOx ammonia combustor for a micro gas turbine 招待査読国際誌

Okafor Ekenechukwu C .; Somarathne KD Kunkuma A .; Hayakawa Akihiro; Kudo Taku; Kurata Osamu; Iki Norihiko; Kobayashi Hideaki

PROCEEDINGS OF THE COMBUSTION INSTITUTE 37 ( 4 ) 4597 - 4606 2019年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.proci.2018.07.083
Development of a wide range-operable, rich-lean low-NOx combustor for NH3 fuel gas-turbine power generation 招待査読国際誌

Kurata Osamu; Iki Norihiko; Inoue Takahiro; Matsunuma Takayuki; Tsujimura Taku; Furutani Hirohide; Kawano Masato; Arai Keisuke; Okafor Ekenechukwu Chijioke; Hayakawa Akihiro; Kobayashi Hideaki

PROCEEDINGS OF THE COMBUSTION INSTITUTE 37 ( 4 ) 4587 - 4595 2019年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.proci.2018.09.012
Science and technology of ammonia combustion 招待査読国際誌

Kobayashi Hideaki; Hayakawa Akihiro; Somarathne KD Kunkuma A .; Okafor Ekenechukwu C.

PROCEEDINGS OF THE COMBUSTION INSTITUTE 37 ( 1 ) 109 - 133 2019年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.proci.2018.09.029
NOx reduction of a swirl combustor firing ammonia for a micro gas turbine 査読国際誌

Iki, N., Kurata, O., Inoue, T., Matsunuma, T., Tsujimuira, T., Furutani, H., Kobayashi, H., Hayakawa, A., Okafor, E. C.

Proceedings of ASME Turbo Expo 2018: Turbomachinery Technical Conference and Exposition 2018年8月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）

DOI： 10.1115/GT2018-75993
Experimental and numerical study of the laminar burning velocity of CH4-NH3-air premixed flames 招待査読国際誌

Okafor Ekenechukwu C .; Naito Yuji; Colson Sophie; Ichikawa Akinori; Kudo Taku; Hayakawa Akihiro; Kobayashi Hideaki

COMBUSTION AND FLAME 187 185 - 198 2018年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.combustflame.2017.09.002
Stabilization and emission characteristics of ammonia flames in a micro gas turbine combustor 査読国際誌

Okafor, E.C., Sakai, K., Akihiro, H., Kudo, T., Kurata, O, Iki, N, Kobayashi, H.

Proceedings of the 11th Asia-Pacific Conference on Combustion 2017年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）
Experimental and theoretical analysis of cellular instability in lean H-2-CH4-air flames at elevated pressures 招待査読国際誌

Okafor Ekenechukwu C .; Nagano Yukihide; Kitagawa Toshiaki

INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY 41 ( 15 ) 6581 - 6592 2016年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.ijhydene.2016.02.151
Turbulent Burning Velocities of Stoichiometric Hydrogen-Carbon Monoxide-Air Flames at Elevated Pressures 査読

Ekenechukwu C. Okafor, Yosuke Fukuda, Yukihide Nagano, Toshiaki Kitagawa

SAE Technical Papers 2014-October 2014年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

DOI： 10.4271/2014-01-2701
Effects of hydrogen concentration on premixed laminar flames of hydrogen-methane-air 査読

Ekenechukwu C. Okafor, Akihiro Hayakawa, Yukihide Nagano, Toshiaki Kitagawa

INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY 39 ( 5 ) 2409 - 2417 2014年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.ijhydene.2013.11.128
Effects of hydrogen concentration on stoichiometric H2/CH4/Air premixed turbulent flames 査読国際誌

Okafor, E.C., Nagano, Y., Kitagawa T.

SAE/KSAE Powertrain Fuel and Lubricants Meeting 2013年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）

DOI： doi.org/10.4271/2013-01-2563
Experimental and numerical studies on burning velocities and Markstein numbers of lean laminar H2/CH4/air flames 査読国際誌

Okafor, E.C., Toyoda, M., Hayakawa, A., Nagano, Y., Kitagawa, T.

Proceedings of the 9th Asia-Pacific Conference on Combustion 2013年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）

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書籍等出版物

Techno-Economic Challenges of Green Ammonia as an Energy Vector; Chapter 7: Applications

De Vries N.; Okafor E. C.; Woo Y.; Giles A.; Valera-Medina A.（担当：共著）

2021年10月

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記述言語：英語著書種別：学術書

DOI： 10.1016/B978-0-12-820560-0.00007-2
Techno-Economic Challenges of Green Ammonia as Energy Vector; Chapter 6:Use of Ammonia for Heat, Power and Propulsion

De Vries N.; Okafor E. C.; Guesta-Bozo M.; Xiao H.; Valera-Medina A.（担当：共著）

Academic Press 2021年10月

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記述言語：英語著書種別：学術書

DOI： 10.1016/B978-0-12-820560-0.00006-0

講演・口頭発表等

Combustion characteristics of hydrogen/oxygen/argon mixtures

2023年12月

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開催年月日： 2023年12月

記述言語：英語

国名：日本国
Effects of light olefins, ethanol and ETBE on the laminar burning velocity and the Markstein lengths of premixed flames of multicomponent fuels consisting of gasoline components

2023年12月

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開催年月日： 2023年12月

記述言語：英語

国名：日本国
The Development of Ammonia Combustion Technology for Gas Turbine Power Generation 招待国際会議

Ekenechukwu C. Okafor

30th Korea Gas Saftey Seminar 2023年11月

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開催年月日： 2023年11月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）

国名：大韓民国
Laminar burning velocity of hydrogen/oxygen/argon premixed laminar flames

2023年11月

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開催年月日： 2023年11月

記述言語：英語

国名：日本国
Development of Liquid Ammonia Spray Combustion Technology for Gas Turbines 招待

Ekenechukwu C. Okafor

2023年9月

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開催年月日： 2023年9月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

国名：日本国
多孔型水素バーナNOx排出特性解明

#イムギョンウク, @Okafor Ekenechukwu, @内田正弘, @辻村拓, @北川敏明

日本機械学会2023年度年次大会 2023年9月

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開催年月日： 2023年9月

記述言語：日本語

開催地：東京国名：日本国
乱れのスケールが化学量論及び希薄における水素火炎の燃焼速度に及ぼす影響

#白山雄一 , #岡本雄飛, #永井達士, @Okafor Ekenechukwu, @北川敏明

日本機械学会2023年度年次大会 2023年9月

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開催年月日： 2023年9月

記述言語：日本語

開催地：東京国名：日本国
Minimizing Uncertainties in Laminar Burning Velocity Measurement Using Constant Volume Combustion Chamber(CVCC) 招待国際会議

Ekenechukwu C Okafor

Workshop on Ammonia Combustion Chemistry 2023年9月

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開催年月日： 2023年9月

記述言語：英語会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（公募）

国名：グレートブリテン・北アイルランド連合王国(英国)
Laminar Burning Velocity and Markstein Lengths of Premixed Flames of C5 – C8 Hydrocarbon Fuels

自動車技術会2023年春季大会 2023年5月

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開催年月日： 2023年5月

記述言語：英語

開催地：パシフィコ横浜神奈川県横浜市西区国名：日本国
Liquid Ammonia Spray Combustion in Swirl Combustors； Studies on Flame Stabilization and Emissions Control 招待国際会議

2023年5月

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開催年月日： 2023年5月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）

国名：台湾
過濃イソオクタン球状伝播火炎におけるすす生成過程

#田口祐治, #池田孝, @OKAFOR Ekenechukwu Chijioke, #渡邊裕章, #黒瀬良, @北川敏明

第60回燃焼シンポジウム 2022年11月

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開催年月日： 2022年11月

記述言語：日本語

国名：日本国
Laminar Burning Velocity of Premixed Flames of C5H10 Mixtures

@Ekenechukwu C. OKAFOR, #Tomoki IKEDA, #Yusuke KUBOTA, #Yuji TAGUCHI, #Yuhi OKAMOTO, #Toya TAKAHASHI, @Toshiaki KITAGAWA

2022年11月

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開催年月日： 2022年11月

記述言語：英語

国名：日本国
Studies on flame stabilization and emission control in ammonia-fueled gas turbine combustors 招待国際会議

Ekenechukwu C. Okafor

2022年9月

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開催年月日： 2022年9月

記述言語：英語会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（公募）

国名：サウジアラビア王国
Investigation of flame stabilization and emission control in turbulent swirling ammonia flames 招待国際会議

Ekenechukwu C. Okafor

2022 International Conference on Sustainable Energy Development 2022年8月

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開催年月日： 2022年8月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）

国名：中華人民共和国
アンモニア・メタン混焼火炎の排気ガス特性解明に関する研究招待

自動車技術会第1回ガス燃料エンジン部門委員会 2022年7月

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開催年月日： 2022年7月

記述言語：日本語会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（公募）

開催地：オンライン国名：日本国

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MISC

カーボンフリーアンモニア燃料の製造及び利用技術 : 福島再生可能エネルギー研究所における取り組み (特集水素・脱炭素燃料の最新動向(その1))

壹岐典彦, 難波哲哉, 倉田修, Okafor Ekenechukwu, 辻村拓

日本ガスタービン学会誌 2021年3月

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記述言語：日本語

所属学協会

Combustion Institute
日本ガスタービン学会
日本燃焼学会

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researchmap
日本機会学会

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共同研究・競争的資金等の研究課題

Data-Driven Surrogate Modelling for Liquid Ammonia Direct Injection Spray Characteristics 国際共著

2024年3月 - 2027年3月

Royal Society, London

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担当区分：研究分担者
Investigation of a novel lean-lean two-stage combustion strategy for the control of NOx from swirl combustors fueled with mixtures of ammonia and hydrogen.

研究課題/領域番号：23K13263 2023年4月 - 2025年3月

Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Early-Career Scientists

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担当区分：研究代表者資金種別：科研費
アンモニア・天然ガス用工業炉のバーナに関する研究開発

2022年4月 - 2024年6月

共同研究

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担当区分：研究分担者資金種別：その他産学連携による資金

FD参加状況

2023年1月役割：参加名称：【シス情FD】若手教員による研究紹介⑦

主催組織：部局

他大学・他機関等の客員・兼任・非常勤講師等

2023年 Jiangsu University, China 区分:客員教員国内外の区分:国外

学期、曜日時限または期間：2023年1月から2023年12月
2022年産業技術総合研究所区分:客員教員国内外の区分:国内

学期、曜日時限または期間：2022年1月から2026年1月まで