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正の平均伸張を考慮した球状伝ぱ火炎の乱流燃焼速度モデルに関する研究

考虑正均值扩张的球形传播火焰湍流燃烧速度模型研究

基本信息

批准号：
14750143
负责人：
田上公俊
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Oita University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750143/
关键词：
内燃機関乱流燃焼火炎伸張代替燃料

项目摘要

現在,内燃機関の燃焼技術には社会的背景として,省エネルギー化を目的とした熱効率の向上と,CO2,NOXなどの環境汚染物質排出量の低減が求められている.また内燃機関の燃料に関しても,資源枯渇問題と排ガスのクリーン化の観点から,様々な石油代替燃料が検討されている.とりわけ天然ガスは確認埋蔵量が豊富,クリーンなエネルギー(CO2,NOX、HCの排出量も少なく、黒煙,SOXはほぼゼロ),内燃機関への適用性が良好などの特徴を有し,有望な代替燃料の一つと目されている.著者はこれまで天然ガスの主成分であるメタンの基本的な燃焼特性を調べ,その燃焼促進機構の解明に関する研究を行ってきた.本研究は,これまで得られた基礎的な成果をもとに,内燃機関で重要となる球状火炎に対して乱流燃焼速度モデルの開発を目的とする.本年度は実験的研究を実施した.実験研究として大分大学にて従来から実績のある定容燃焼器を用いた.この燃焼装置は2つのファンにより内部に一様等方的な乱れ場を作ることができる.燃焼実験は所定の濃度の予混合気を容器内に充填し,中心で点火して行う.この際,乱れ強さはファンの回転数によって制御できる.燃焼器の詳細は既報に述べられている.燃焼速度は圧力センサーによって得られた情報を電圧に変換し,オシロスフープに取込み,PCにて時系列的に燃焼速度を算出した.メタン,エタン,プロパンで当量比を変化させて乱流燃焼速度と平均火炎曲率の関係を算出した.得られた結果を咋年度行った理論値と比較した結果,乱流燃焼場における火炎伸張の影響を抽出することができた.

At present, the combustion technology of internal combustion engine is related to the background of society, the goal of saving energy and improving heat efficiency, and the goal of reducing the emission of CO2 and NOX. The fuel related to internal combustion engine is related to the problem of resource depletion and the problem of emission reduction. The natural combustion engine is rich in natural gas, rich in CO2,NOx and HC emissions, low in smoke and SOX emissions, good in engine suitability, and promising in alternative fuel applications. The author studies the basic combustion characteristics of the main components of natural gas and the mechanism of combustion promotion. This study is based on the fundamental results of internal combustion engine development, such as spherical combustion and turbulent combustion velocity. This year's research has been carried out. Research and development of constant volume burner The combustion device has two internal components, one internal component and the other internal component. The combustion process is to fill the vessel with a mixture of gases at a given concentration and ignite the vessel at the center. In the meantime, the government will continue to strengthen the anti-corruption system. Burner details are described in detail. The combustion speed is calculated according to the change of electric voltage and the change of temperature. The relationship between turbulent combustion velocity and mean flame curvature is calculated by changing the equivalence ratio. The results show that the turbulent combustion field is affected by thermal expansion.