輝炎形成開始近傍領域におけるすす粒子生成機構

发光火焰形成开始附近区域的烟灰颗粒生成机制

• 批准号: 12750150
• 负责人: 奥山 正明
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Yamagata University
• 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750150/
• 关键词: 輝炎; メタン空気予混合火炎; 火炎温度; 固体炭素; すす粒子生成; 多環芳香族炭化水素; 濃度測定

本研究は,メタン・空気予混合ふく射制御火炎を対象として,気体分子しか存在しない発熱反応帯とすす粒子が存在する輝炎との間に存在する非発光領域に焦点を絞り,すす粒子生成過程を明らかにするものである.これまでの研究では,すす粒子生成に大きく関与していると考えられるイオンに注目し,静電探針(ダブルプローブ)法により火炎内のイオン濃度の測定を行うと共に,すす粒子の前駆物質と考えられる多環芳香族炭化水素の濃度測定を行った.平成13年度は,多環芳香族炭化水素の濃度分布測定の範囲を非発光領域のみならず,輝炎内部にまで拡大して,温度分布測定と合わせて各種金属触媒を設置した場合の固体炭素粒子生成に関する検討を行った.その結果,以下の実験結果が得られた.(1)輝炎開始領域にチタン触媒を設置すると,発熱反応体と輝炎の間にある非発光領域が拡がる.(2)輝炎開始領域にニッケル触媒を設置すると,発熱反応体は触媒の下流側に移動する.これは,輝炎内の一酸化炭素,二酸化炭素及び水素が反応して,メタン,水蒸気などに変化(シフト反応)が生じているためと考えられる.(3)Fe/Mo触媒を用いた場合,当量比や流速により性質の固体炭素が生成する.(4)触媒を用いない場合,輝炎を呈し,かつ火炎温度が高い条件において,炭素原子のみで形成される固体炭素の一種であるフラーレンが生成している.以上の結果,チタン触媒を輝炎内に設置した場合,非発光領域が拡がることより,すす粒子生成機構を解明するための実験法として適していることを明らかにした.また,触媒を用いない場合,火炎温度が高いと脱水素反応などにより固体炭素が生成することを示した.

In this study, we focus on the non-luminous domain, focusing on the process of particle formation. This study focuses on the determination of concentrations of polycyclic aromatic hydrocarbons in flame by electrostatic probe method. In 2013, the scope of measuring the concentration distribution of polycyclic aromatic hydrocarbon hydrocarbons has become increasingly important in the light emitting field. Temperature distribution measurement and discussions on the generation of solid carbon particles in the presence of various metal catalysts have been conducted. The following results were obtained. (1)The light source is located in the middle of the room. (2)The catalyst is set up in the ignition starting area, and the heat exchanger is moved downstream of the catalyst. In this way, the carbon dioxide, carbon dioxide and water in the flame can be converted into carbon dioxide, carbon dioxide and water. (3)Fe When Mo/Mo catalyst is used, the equivalence ratio and flow rate are related to the formation of solid carbon. (4)When the catalyst is used, the flame is produced, and the temperature of the flame is high. When the catalyst is used, the carbon atom is formed into a solid carbon. As a result of the above, in the case where the catalyst is set up, the particle generation mechanism in the non-light-emitting field is explained. When catalyst is used, the temperature of fire is high and the reaction temperature of dehydration is high.