燃料性状と燃焼に関する基礎研究

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1.噴流拡散火炎では、燃料性状にかかわらず火災の温度分布や化学種濃度分布は相似構造を持つことが明らかとなった。この点に関し、YAGレ-ザ-を用いた渦構造の可視化および理論的検討から、相似性が示される理由を明らかにすることが出来た。一方、黒煙濃度分布の特徴ならびに支配的な影響因子についても明らかにすることができた。2.石油系の低質燃料の非定噴霧の燃焼機構とその燃焼促進手法について研究した結果、まず蒸留成分の点火、燃焼によって残渣成分の蒸発、燃焼が促進されることが明らかになり、噴霧の壁面衝突と空気スワ-ルの適当な組み合せが燃焼促進に有効であり、また圧縮空気温度を高くして噴霧が壁面に衝突する前に点火する必要があることが分かった。3.水素の特異な性状に強く影響を受ける間欠燃焼に着目し、混合気形成、点火、火災伝播などの燃焼過程における観察を行い、燃焼制御因子の燃焼に与える影響を検討した。光学的可視化法に加えて、水素炎の分光によるOH帯発光の観測により燃焼反応帯の様子を検討した結果、点火時期や空気流動が燃焼過程に及ぼす影響を確認できた。4.ベンゼンを主体とする各種炭化水素から生ずるドライス-ト、SOFの生成速度は、Tesnerの概念を基礎とした生成方程式によって概ね記述し得た。ドライス-トの生成過程では燃料のクラッキングと多環化とが進みつつス-トが生成されるが、燃焼中間物質であるSOFは、生成方程式中の前駆物質量ηにほぼ対応していることが確かめられた。噴霧燃焼シミュレ-ションを特C重油・石油コ-クス混焼ボイラに適用した。全二段燃焼空気量に対する炉底部からの空気導入量割合を変化させ、NO・媒塵濃度および硫化水素濃度への影響を検討した。その結果、炉底部からの空気導入量割合の増加は炉底部の硫化腐食の抑制に効果的だが、NO・媒塵濃度の同時低減は因難であることを示した。