リデュースト・メカニズムによる噴流拡散火災の乱流混合と火災構造の解明

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乱流噴流拡散火災の基本的構造を解明するために,数値計算およびレーザ計測実験によってメタンを空気流中に噴射してできる噴流拡散火災の乱流混合と火災構造を解明した.1.新しいReduced Mechanismを考案する前に,より精密でこのメカニズムの元になっているSkeletal Mechanismを用いて燃料噴流拡散火災の検討を行った.まず,レイノルズ数が比較的小さく,計算領域全体にわたって流れ場と火災が層流である場合で,噴射管直語に火災が浮き上がって保持されるTriple Flameについて計算した.また,Reduced Mechanismと同様,反応速度の効果を評価できる最も簡単な1段の総括不可逆反応を用いて,噴流の下流側で層流から乱流への遷移が現れ,遷移点近傍で消炎が起こる場合について計算を行い,その結果を反応速度無限大の火炎面モデルを用いたときの結果と比較検討した.これらの結果については第33回の燃焼シンポジウムで報告した.さらに,前者のSkeletal Mechanismを用いて,レイノルズ数が大きく火炎下流部が乱流状態になっている場合として,燃料側速度が40m/s,空気側速度が4および2m/sの場合について計算を行い,乱流拡散火災の乱流混合と火炎構造に関して検討を行った。なお,これらの計算のうち,層流の計算には購入したパーソナルコンピュータを用い,大規模な計算には当研究機関の大型計算機を使用した.2.こららの計算結果に基づき新しいReduced Mechanismについて検討を行った.3.数値計算に対応する実験を,現有のパルスレーザ計測システムにより行った.特に,化学活性種のOHレーザ誘起蛍光の高感度測定を行った.