乱流拡散燃焼の人工制御

湍流扩散燃烧的人工控制

• 批准号: 02650043
• 负责人: 井上 督
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Tohoku 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: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02650043/
• 关键词: 乱流; 拡散燃焼; 混合層; 人工制御; 数値解析; 渦法

乱流拡散燃焼においては、燃料と酸化剤の混合の割合は乱流中の渦の運動によって支配され、従って燃焼効率も渦の運動に支配される。当研究では、燃料と酸化剤の二つの流れの境界領域(拡散燃焼領域)に作られる乱流混合層の上流部に振動板を導入し、種々の周波数で振動させることにより、混合層内の渦の運動がどの様に変化するかをス-パ-コンピュ-タを用いて数値的に調べ、乱流拡散燃焼を制御する方法を研究した。まず乱流中の渦の運動を記述することに優れている渦法を用いて、周波数の異なる正弦波を重ね合わせた形の振動を流れに加えた場合の渦の運動を精度良くとらえられる計算コ-ドを開発した。次にこの計算コ-ドを用いて、基本周波数Fとそのサブハ-モニックスF/n(n=2、3、4)を重ね合わせた形の振動を流れに加えた場合の渦の運動を調べた。その結果、この形の振動を加えることにより、乱流混合層上流部で渦がn個ずつ規則正しく融合する領域ができ、従って燃料と酸化剤の混合を促進できることが判った。また逆に、基本周波数Fととハイハ-モニックス2Fを重ね合わせて振動させることにより、混合層上流部に渦の融合が抑制される領域が作られ、従って燃料と酸化剤の混合を抑制することもできる、ということが判った。次に重ね合わせる正弦波の周波数の組み合わせをFとF/nに固定した状態で位相差および振幅比を変化させ、渦の運動に及ぼす影響を調べた。その結果、同じn個ずつの渦が融合する場合でも、渦の融合の仕方や融合の始まる位置は位相差および振幅比に大きく依存し、従って燃料と酸化剤の混合が促進される割合や促進の始まる位置もこれらの値に大きく依存することが判った。これらの計算結果はグラフィックス・ワ-クステ-ションを用いてビデオ化され、既に国内の学会等において発表されているほか、1991年9月にドイツで開催予定の「第8回乱流せん断流に関する国際シンポジウム」で発表予定である。また論文としてもまとめられ近日中に投稿予定である。

In the turbulent flow, the fuel consumption rate is controlled by the fuel consumption rate, and the fuel consumption rate is controlled by the fuel consumption rate. When the study of fuel acidification and fuel acidification is used in the field of ambient flow (the field of dispersion and combustion), the vibration board in the upstream of the mixed turbulent flow is used, and the number of waves in the upstream is excited by the vibration of the vibrator. in the mixed tank, the temperature field, the temperature field, the temperature range, the temperature field, the temperature field, the temperature A record of the movement of air waves in turbulent currents. The method is based on the number of cycles, the number of cycles, the number of waves, the number of sinusoids, the number of waves, the The number of cycles per week, the number of basic cycles, the number of cycles. The results of the experiment, the number of rules in the upstream of turbulence mixing and fuel acidification are in the process of improving the performance of hybrid fuel acidification. The number of cycles, the number of basic cycles, the number of cycles, the number of cycles The phase difference of the phase difference in the fixed phase is much higher than that in the phase difference, the amplitude ratio of the phase difference, the amplitude ratio, and the amplitude ratio. The results show that the phase difference of the starting position of the fusion is much higher than that of the starting position, and that the fuel acidizing is mixed to promote the cutoff of the fuel. the results show that the position difference of the fusion is larger than the amplitude of the fusion, and the fuel acidizing is mixed to promote the improvement of the location of the fusion. The results of the calculation are as follows: the results of the calculation, the results of the calculation, the Please note that your contribution is scheduled to be submitted in recent days.

项目成果

Osamu INOUE: "Artificial Control of Turbulent Mixing Layers" Structure of Turbulence and Drag Reduction,ed.by A.Gyr,SpringerーVerlag,. 145-152 (1990)

Osamu INOUE：“湍流混合层的人工控制”湍流和减阻结构，A. Gyr 编，Springer-Verlag，145-152 (1990)。

Osamu INOUE: "DoubleーFrequency Forcing on Spatially Growing Mixing Layers" Journal of Fluid Mechanics.

Osamu INOUE：“空间生长混合层的双频强迫”流体力学杂志。

Osamu INOUE(井上 督): "Simulation of Excited Shear Flows" Institute of Space and Astronautical Science Report. SP12. 41-44 (1990)

Osamu INOUE：“激发剪切流的模拟”空间与航天科学研究所报告 SP12（1990）。

Osamu INOUE: "Effects of MultipleーFrequency Forcing on Spatially Growing Mixing Layers" Proc.8th Symposium on Turbulent Shear Flows,(To be held in Munich,Germany,on September 9ー11,1991).

Osamu INOUE：“Effects of Multiple-Frequency Forcing on Spatially Growing Mixing Layers”Proc.8th Symposium on Turbulent Sher Flows，（1991 年 9 月 9-11 日在德国慕尼黑举行）。