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熱流体現象の光学的計測結果からの知識発見

从热流体现象的光学测量结果发现知识

基本信息

批准号：
10143213
负责人：
池田裕二
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

申請者は乱流や燃焼という熱流体現象の時間・空間スケールを高時間・高空間分解能で計測しようと,レーザを駆使して実験を行い,速度,温度,濃度などの物理量を計測してきた.速度情報を一つ取ってみても,時間平均と変動で議論できるものと,周期的な変動や全くランダムな変動を示すものがある.我々はそのデータから上述の物理量をいかに抽出し,表現するか?,という思考パターンを用いて,数ギガバイトのデータを数十枚程度の図面に落とし込むといった操作を常に行っている.この“いかに表現するか?"という思考パターンを,より論理的に表し,その論理.推論の展開,データの構造変化,データの持つ意味の変化を効率的に発見する手法の研究を行うことを本研究の目的としている.本研究では,熱流体現象の中でも特に時空間変動が激しい実用燃焼器内の流動場における流れ場計測結果に対して,発見科学的アプローチから解析を行った.低NOx化、安定燃焼、コンパクト、高負荷燃焼という工業的タスクを持つ0.1MWクラスのオイルバーナについて,その燃焼器内部の噴霧構造,すなわち燃料の粒の集まりが周りの流れ場といかに干渉しているか?を解析するために,速度と粒径の同時計測という計測手法と二つのパラメータの離散・時系列時解析を行った.この解析において,流れ場の中での粒の挙動は粒径の大きさと乱流スケールに依存するはずである,という発想を軸にして,信号処理することが現象発見のブレイクスルーであった.データ解析の結果,燃料の粒は,急激な速度勾配を有するせん断流の中に入った場合、大きな噴霧は乱流変動の影響を受けずに貫通するが、粒径が30ミクロン以下の運動量の小さいものは周囲流に巻き込まれることがわがり,この敷居値がストークス数=1で整理できることを示した.さらに,大きな噴霧の後に形成されるWake流に小さな噴霧が巻き込まれるというミクロな現象をもデータの離散処理から抽出できることを示唆できた.また,燃料液滴集合体であるクラスターの空間サイズを求めるため、噴霧の粒径のグループを、その時間間隔で整理することにより,クラスタの長さを出すことができた。

The applicant shall measure the time, space and time of turbulent combustion and thermal fluid phenomenon, and measure the velocity, temperature, concentration and physical quantity of turbulent combustion and thermal fluid phenomenon. Speed information is selected from time to time, time to average, time to cycle, time to cycle, time to cycle. The physical quantities mentioned above are extracted and expressed in the following ways: In the middle of the game, the number of players in the game is more than ten. This is the "middle" expression. "Think about it, think about logic, think about logic. The purpose of this study is to investigate the development of inference, structural transformation of data structure, the development of data structure, and the development of data structure. This study aims to investigate the time-space dynamics of thermal fluid phenomena and to find a scientific solution to the flow field in a combustor. Low NOx, stable combustion, high load combustion, industrial combustion, 0.1MW combustion, internal spray structure of burner, fuel particle concentration, flow field, dry gas, etc. Analysis of velocity, particle size and simultaneous measurement. Measurement techniques. Discrete time series analysis. The analysis results show that the particle size in the flow field is dependent on the turbulence, and the signal processing results in the phenomenon. As a result of the analysis, the fuel particles are excited rapidly and the velocity is matched. When the flow is interrupted, the large spray is affected by the turbulent flow. When the particle size is less than 30, the small amount of movement is caused by the circumferential flow. After the formation of the large spray, the small spray is formed. The fuel droplet assembly is composed of a space, a spray particle size, and a time interval.