乱流拡散火炎の局所消炎と乱れの関係

湍流扩散火焰中局部淬火与湍流的关系

• 批准号: 05650204
• 负责人: 植田 利久
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05650204/
• 关键词: 乱流拡散火炎; 局所消炎; 火炎基部; 格子乱流

バーナ管より燃料(水素窒素混合気)を噴出し,周囲には,上流部に設けられた乱流発生格子により任意の乱れを添加することができる空気流を流すことにより形成される同軸噴流拡散火炎を対象に,乱れと局所消炎の関係について検討を加えた。この火炎の場合,火炎基部に流れの乱れが直接作用するため,火炎基部とバーナ管の間に形成される消炎領域と乱れの関係が,火炎全体の安定性に対して極めて重要であることがわかった。そこで,本研究では,この火炎基部近傍に形成される消炎領域での局所消炎と乱れの関係,さらに火炎安定性との関連に着目し検討を加えた。その結果,以下の点が明らかとなった。1.火炎は,バーナ管にそって形成される境界層内の大きなスケールの乱れの影響を引き金として吹き飛ぶ。その現象は極めて確率的である。2.バーナ管と火炎基部の間に形成される消炎領域近傍の流体力学的構造を,レーザドップラー流速計(周波数シフタを備品として購入)を用いて詳細に測定した結果,火炎基部が吹き飛ぶ際には,流入する乱流の速度の最低速度が,消炎領域において燃料と酸化剤が混合することにより形成されると考えられる予混合気が有する層流燃焼速度とほぼ同程度となることが明かとなった。すなわち,火炎基部が乱れにより直接影響を受ける場合であっても,火炎安定性は,火炎基部の層流燃焼速度と流入する流れの速度とのつりあいにより説明できる。このことは,また,拡散火炎の消炎機構を説明するうえで有力と考えられているFlamelet Quenchingの考え方が,火炎基部近傍には適用されないことを示唆している。

The fuel (mixture of water and nitrogen) is injected into the pipe, and the turbulence generation grid is set in the upstream part of the pipe. Any turbulence generation grid is added to the pipe. The air flow is generated in the coaxial jet. The dispersion flame is generated in the image. The turbulence generation grid is discussed in the anti-inflammatory relationship. In the case of fire, the fire base flow is directly affected, the fire base is formed between the tubes, the anti-inflammatory field is disturbed, and the stability of the fire is extremely important. In this study, the relationship between inflammation and disorder was discussed near the base of inflammation, and the relationship between inflammation and stability was discussed. As a result, the following points are clear. 1. The fire is caused by the formation of a large number of particles in the boundary layer. The phenomenon is extremely accurate. 2. The structure of fluid mechanics near the anti-inflammatory field is formed between the base of the tube and the flame. The results of the detailed measurement show that the minimum velocity of turbulent flow in the base of the flame is the lowest velocity in the flow field, and the minimum velocity of turbulent flow in the flow field is the lowest velocity in the flow field. The flame base is directly affected by the flame stability. The laminar combustion velocity and inflow velocity of the flame base are explained. This is a powerful way to explain the anti-inflammatory mechanism of fire.