高電圧重畳パルス放電印加方式による燃焼化学反応の能動的制御

高压叠加脉冲放电应用方法主动控制燃烧化学反应

• 批准号: 08750253
• 负责人: 奥村 幸彦
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Maizuru National College of Technology
• 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: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750253/
• 关键词: 火炎構造; 高電圧; 反応制御; 放電現象; 燃焼

複雑な反応過程がなく、構造が単純で解析しやすい対向流拡散火炎に高電圧を印加して、その火炎プラズマの反応制御性の検討と放電現象の把握を行なった。(1)直流印加法と比較して交流印加法の方は、均一放電プラズマからアークに遷移する限界電流値が200倍以上高いことが確認された。直流電圧印加では電流が2kV程度で飽和傾向に達するのに対し、交流では指数関数的に増加していく。このことから、火炎内部の反応を電圧(電流)で制御する場合、交番的な電圧印加制御法が好ましいことがわかった。(2)放電および放電なしにおける火炎構造(濃度分布、電位分布、温度分布等)の比較・検討を行なった。結果として、1.放電印加により,燃料内の分解が激しく起こり、燃料消費率が高くなっていること、2.反応帯が通常の火炎より広いことから、その領域近傍で高濃度の活性種(ラジカル)が生成している可能性があること、が明かとなった。反応帯が広い領域で観測されるという高反応場が初めて得られた。(3)高流高電圧を印加した場合、酸化剤側の青炎部領域は増加し、輝度も増加する。高電圧を印加することによって、対向流拡散火炎から排出されるすすおよび輝炎は陰極方向に引き寄せられる。すすが陰極に引き寄せられる理由は、炭素イオンの運動量が電子のそれと比較して数十倍以上大きいためである。すすの発生の促進または抑制には電極の極性が関与しており、高電界中のすす粒子は微細化されている。(3)従来の燃焼制御は、ブイゼン燃焼などの実用化されている技術に見られるように、燃料とその酸化剤である空気との混合触媒を促進することによる物理的な反応制御方法である。本研究では、それとは別に、火炎内の励起化学種の放電操作による直接的な燃焼反応制御の方式を模索した。

The analysis of complex reaction process, structure, and anti-current dispersion and high voltage dispersion and anti-current dispersion and control are carried out. (1)DC print addition is more than 200 times higher than AC print addition. The saturation tendency of DC voltage and AC current up to 2kV is increasing. The current inside the fire is controlled by the voltage control method. (2)Comparison and discussion of thermal structures (concentration distribution, potential distribution, temperature distribution, etc.) between Li and Li The results showed that: 1. the decomposition of the fuel in the Li state was stimulated, and the fuel consumption rate was high; 2. the possibility of the formation of high concentration of active species in the vicinity of the normal fire zone was high. In the middle of the field, there is a high level of reflection. (3)Under high current and high voltage conditions, the area of the green area on the acid side increases and the brightness increases. High voltage discharge, reverse flow discharge The reason for this is that the amount of motion of carbon atoms is dozens of times larger than that of electrons. The promotion of the growth of the electron is related to the polarity of the electrode and the miniaturization of the particles in the high electric field. (3)Future combustion control, combustion control and application technology, fuel and acidification, air and gas mixture catalyst promotion, physical control methods In this study, we have explored a direct combustion reaction control method for the discharge of chemical species in fires.

项目成果

奥村幸彦: "高電圧放電印加による高機能性拡散火炎の生成" 情報科学センター年報(舞鶴工業高等専門学校). 25. 40-44 (1997)

Yukihiko Okumura：“通过应用高压放电产生高功能扩散火焰”信息科学中心年度报告（舞鹤国立技术学院）。