定常燃焼の機構解明

阐明稳定燃烧的机理

• 批准号: 01627002
• 负责人: 河野 通方
• 金额: $ 14.85万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-01627002/
• 关键词: 気体燃料; すす; 電界; 熱放射; 乱流拡散火炎; 火炎構造; シミュレーション; 横風

定常の拡散燃焼について、すすの生成および乱れと放射などの効果について総括的な研究を進行中であり、以下のような成果が得られた。対向型の拡散火炎について、燃焼場近傍のすす生成について詳細な研究を行い、その結果が従来のモデルでは説明できないことを明らかにし、新たなモデルを提案した。また、同火炎に電界を印加したときの効果を調べ、その特徴的な結果の機構解明を行いつつある。(河野)拡散火炎中のすすを等速サンプリング法と3波長減衰法によって測定し、また、火炎軸上のガスが音速で吸引孔を通過する際のすすの粒子形状、寸法、ならびに、質量濃度の変化を光減衰法で調べた。その結果、質量濃度が3倍に増加するという結果を得た。また、放射伝熱が、拡散火炎の燃焼機構に及ぼす影響をシミュレーションによって明らかにした。(水谷)空間的に離れた2点の温度を、2本のレーザ光線を用いたレーリ散乱法により測定し、乱れの空間スケールを求めた。また、高速ビデオ撮影装置により、火炎のシュリーレン写真およびミー散乱による燃料流のレーザシート写真の撮影を行い、火炎の動的挙動を明らかにした。(大竹)乱流火炎の層流化現象をより詳細に把握し、かつこれを表現しうる乱流モデルを作成するために、まず均一温度の高温空気噴流について、ノズル流のレイノズル数を層流域から乱流域に渡いて大きく変化させ、その構造および乱れの挙動を測定した。ついで、測定で得られた噴流の挙動を統一的に表現しうる修正κ-ε乱流モデルを作成した。(小沼)一様空気流中へ垂直に噴出する噴流拡散火炎の構造を明らかにするために、レーザ流速計、熱電対およびガスクロマトグラフを用いてプロパン火炎内の流速、温度ならびに主要化学種濃度分布を測定した。その結果、一様空気流速の上昇とともに、火炎は小さくなり不輝炎領域が拡大すること。中間生成物が検出されないことなどが明らかにされた。(角田)

A comprehensive study of the effects of steady state combustion and emission is under way, and the following results have been obtained. A detailed study on the generation of combustion field in the vicinity of the combustion field is carried out, and the results are described in detail. The same fire, the same fire. The particle shape, size, mass concentration, and variation of the absorption hole on the flame axis are measured by the constant velocity method, the 3-wavelength attenuation method, and the light attenuation method. The results and mass concentrations were increased by 3 times. The combustion mechanism and the influence of radiation and heat on the combustion process are discussed in detail. (Water valley) space separation of 2 points of temperature, 2 points of light, using the middle of the scattered method to determine, chaos and space, High speed video camera, fire camera, light camera (Otake) Turbulent flame laminar fluidization phenomenon is carefully understood, the characteristics of turbulence are determined, the uniform temperature of air jet is determined, and the turbulent flow is determined. In addition, the jet flow was measured and the uniform performance was corrected. The velocity, temperature, and concentration distribution of major chemical species in the flame were measured by using a flow meter and a thermoelectric device. As a result, the air velocity increases, the flame decreases, and the flame field increases. The intermediate product is produced in the middle of the night. (Kakuta)

项目成果

杉山元,謝林,河野通方: "対向流拡散火炎のすす生成に及ぼす酸素添加の効果" 日本機械学会論文集(B). 55. 3532-3537 (1989)

Hajime Sugiyama、Hiebayashi、Michikata Kono：“添加氧气对逆流扩散火焰中烟灰产生的影响”，日本机械工程师学会汇刊 (B) 55. 3532-3537 (1989)。

G.Sugiyama,M.Kono: "The controlling factor of soot formation rate in diffusion flames." Joint International Conference,A/N-J. 88-90 (1989)

G.Sugiyama，M.Kono：“扩散火焰中烟灰形成速率的控制因素。”

K.Ohtake,T.Ida: "Application of Rayleigh Scattering and LDV to the Study of Turbulent Diffusion Structures and Their Similarities" Fifth Int.Symp.on Application of laser Techniques to Fluid Mechanics. (1990)

K.Ohtake、T.Ida：“瑞利散射和 LDV 在湍流扩散结构及其相似性研究中的应用”第五届 Int.Symp.on 激光技术在流体力学中的应用。

井田民雄,大竹一友: "乱流拡散火炎構造とその相似性に関する実験的研究" 日本機械学会論文集. (1990)

Tamio Ida、Kazutomo Otake：“湍流扩散火焰结构及其相似性的实验研究”日本机械工程师学会会刊（1990）。

K.Ohtake,K.Horiuchi: "Experimental Study of Turbulent Diffusion Flame Structures and Their Similarities" Tweny-Third Int.Symp.on Combustion. (1990)

K.Ohtake，K.Horiuchi：“湍流扩散火焰结构及其相似性的实验研究”第二十三届国际燃烧。