乱流中に形成される超希薄層状予混合火炎の消炎

湍流中形成的超稀层状预混火焰的熄灭

• 批准号: 09750239
• 负责人: 矢作 裕司
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Shibaura Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750239/
• 关键词: 予混合火炎; 乱流火炎; 消炎; 希薄燃焼; 内燃機関; 火炎伸張; ルイス数; 対向流

乱流中に形成される超希薄予混合火炎の消炎特性を明らかにするために、希薄予混合火炎と可燃限界以下の非常に希薄な混合気を衝突させた場合に形成される火炎を対象に、消炎限界およびよどみ流線上の速度分布など測定し検討を加えた。主な成果を以下に示す。(1) 消炎限界には、混合気の種類や乱れの特性が大きく現れる。ルイス数効果により希薄な条件で燃焼強度が強められることが期待できるメタン/空気火炎では、超希薄な混合気でも高温の燃焼ガスに衝突する事により火炎安定領域を増加させることが可能となる。すなわち、一方の燃料濃度を減少させても、他方の燃料濃度を増加させることにより、燃焼を維持することが可能である。この傾向は乱れ強さを増加させるとさらに顕著に現れる。これに対して、燃焼強度が弱められるプロパン/火炎の場合では、可燃限界濃度以下の超希薄混合気は発熱反応を起こすことがなく、火炎安定性はほとんど向上していない。なお、目視による観察では、消炎はいずれの場合も上下の火炎が同時に消炎する。(2) LDVを用いて消炎限界におけるよどみ流線上の速度分布を測定した結果、火炎帯近傍の速度勾配は、混合気の種類および濃度違いにより影響を受けることはほとんどないが、乱れの条件には、強く影響を受ける。乱れ強さが増加すると、勾配は緩やかになり、火炎帯は燃焼速度の増加によりノズル側に接近する。また、よどみ点の位置は上下の乱れの条件が同一の場合では、上下のノズルのほぼ中間にあり、燃料の種類や濃度に依存しない。しかしながら、乱れの条件が上下で異なる場合、すなわち片側が層流で他方が乱流の場合では、よどみ点は乱流側に大きくシフトする。

Turbulence に forming さ れ る super and thin to mix fire inflammation の anti-inflammatory properties を Ming ら か に す る た め に, thin to の under mixed fire inflammation と flammable limit is に h. thin な mixed 気 を conflict さ せ た occasions に form さ れ る fire inflammation を like に seaborne, antiphlogistic limit お よ び よ ど み streamline の velocity distribution on な ど determination し を 検 please add え た. The main な result を is shown below に す. (1) The anti-inflammatory limit is に に, the types of mixed gas are や chaotic れ, the characteristics are が large, and the く く appears れる. ル イ ス number working fruit に よ り when thin な conditions で が 焼 strength strong め ら れ る こ と が expect で き る メ タ ン / short 気 fire inflammation で は, ultra thin な mixed 気 で も high-temperature の combustion 焼 ガ ス に conflict す る matter に よ り fire inflammation stability domain を rights and さ せ る こ と が may と な る. す な わ ち, one party の fuel concentration を reduce さ せ て も, fang の fuel concentration を raised さ せ る こ と に よ り, burning 焼 を maintain す る こ と が may で あ る. The <s:1> れ tends to be chaotic れ strongly さを increases させるとさらに顕 に appears れる. こ れ に し seaborne て 焼 strength and weak が め ら れ る プ ロ パ ン / fire inflammation の occasions で は, flammable limit concentration following の ultra thin mixed 気 は 発 hot against 応 を up こ す こ と が な く, fire inflammation stability は ほ と ん ど upward し て い な い. Youdaoplaceholder0, visual inspection による観, で で, anti-inflammatory, ずれ ずれ, in <s:1> situations, if there is fire in the upper and lower abdomen が, simultaneously に anti-inflammatory, する. (2) the LDV を with い て antiphlogistic limit に お け る よ ど み streamline を の velocity distribution on the determination of し た results, fire inflammation 帯 nearly alongside の speed hook with は, mixed 気 の kinds お よ び concentration violations い に よ り を by け る こ と は ほ と ん ど な い が, れ の conditions に は, strong く を by け る. Strong disorderly れ さ が raised plus す る と, hook with は や か に な り, fire inflammation 帯 焼 は combustion speed の raised に よ り ノ ズ に ル side close to す る. ま た, よ ど み point の は fluctuation の disorderly れ が の conditions the same の occasions で は, fluctuation の ノ ズ ル の ほ ぼ middle に あ り や, fuel の concentration に dependent し な い. し か し な が ら, れ が fluctuation で の conditions different な る occasions, す な わ ち piece side が laminar で fang が turbulence の occasions で は, よ ど み は turbulence side に き big く シ フ ト す る.

项目成果

矢作裕司、植田利久 溝本雅彦、土屋慶恭: "よどみ流中に形成される乱流予混合火炎に関する研究(第10報)" 第36回燃焼シンポジウム講演論文集. 16-18 (1998)

Yuji Yahagi，Toshihisa Ueda，Masahiko Mizomoto，Yoshiyasu Tsuchiya：“停滞流中形成的湍流预混火焰的研究（第10次报告）”第36届燃烧研讨会论文集16-18（1998）。

植田利久、土屋慶恭 溝本雅彦、矢作裕司: "壁面よどみ流中に形成される乱流予混合火炎火炎面挙動の時系列解析" 燃焼の科学と技術. (1999)

Toshihisa Ueda、Yoshiyasu Tsuchiya、Masahiko Mizomoto、Yuji Yahagi：“壁面滞流中形成的湍流预混火焰的火焰锋行为的时间序列分析”《燃烧科学与技术》（1999）。

矢作裕司, 植田利久, 溝本雅彦: "冷却壁面近傍に形成される希薄乱流予混合火炎の局所消炎" 日本機械学会論文集(B編). 63巻・616号. 4076-4082 (1997)

Yuji Yahagi、Toshihisa Ueda、Masahiko Mizomoto：“冷却壁附近形成的稀湍流预混合火焰的局部淬火”日本机械工程师学会汇刊（编辑 B）第 63 卷，第 616 期。4076-4082（ 1997）

竹内正雄、矢作裕司: "燃焼強度の異なる予混合気の相互作用に関する研究" 第36回燃焼シンポジウム講演論文集. 650-652 (1998)

Masao Takeuchi、Yuji Yahagi：“不同燃烧强度的预混物相互作用的研究”第 36 届燃烧研讨会论文集 650-652（1998）。

土屋慶恭, 植田利久, 矢作裕司, 溝本雅彦: "よどみ流中に形成される乱流予混合火炎に関する研究(第9報)" 第35回燃焼シンポジウム講演論文集. 253-255 (1997)

Yoshiyasu Tsuchiya、Toshihisa Ueda、Yuji Yahagi、Masahiko Mizomoto：“停滞流中形成的湍流预混火焰的研究（第 9 次报告）”第 35 届燃烧研讨会论文集 253-255（1997 年）。