ピレンのレーザー誘起蛍光強度比を用いた非定常噴霧火炎内初期すす生成領域の温度計測

利用芘激光诱导荧光强度比测量非稳态喷射火焰初始烟灰产生区域的温度

• 批准号: 15760129
• 负责人: 相澤 哲哉
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760129/
• 关键词: ディーゼル噴霧火炎; すす生成過程; レーザー誘起蛍光法; ピレン; 温度計測; 衝撃波管

ピレンLIF法により非定常噴霧火炎の温度計測を試み、以下の知見を得た。(1)窒素雰囲気の非燃焼蒸発噴霧におけるスペクトル計測により、ピレンのLIFスペクトルは混合気温度の上昇によってS2/S1の蛍光強度比が増加し、S1バンドは長波長方向にシフトすることが示された。(2)非定常噴霧火炎におけるスペクトル計測では、噴射開始から着火までの期間において時間経過にともないピレンLIFスペクトルのS2/S1蛍光強度比は増加し、S1バンドは長波長方向へシフトすることが観察された。これは非燃焼蒸発噴霧において観察された傾向と同じであり、着火前であれば本手法により噴霧火炎内混合気温度の変化を捉えることが可能であることを示した。(3)着火後は非定常噴霧火炎におけるスペクトル計測では、ピレンLIFスペクトルのS2/S1蛍光強度比の減少が見られた。これは、燃焼生成物のLIFがピレンのLIFに重畳したためと考えられ、着火後は本手法による温度計測が困難であることが示された。(4)雰囲気温度を620K-810Kで変化させた非定常噴霧火炎におけるスペクトル計測では、雰囲気温度の上昇にともないピレンLIFスペクトルのS2/S1蛍光強度比が増加し、雰囲気温度の上昇にともなう噴霧内混合気温度の上昇を本手法により捉えられることを示した。(5)雰囲気酸素濃度を5〜21%で変化させた非定常噴霧火炎におけるスペクトル計測では、酸素濃度の低下にともない噴射開始後1.0msにおけるピレンLIFスペクトルのS2/S1強度比が減少した。これは酸素濃度の低下にともない燃焼反応が遅延化し混合気温度が低下した結果と考えられ、本手法によりこのような混合気温度の低下を捉えられた。

The LIF method is used to measure the temperature of unsteady spray fire. The following observations are obtained. (1)The light intensity ratio of S2/S1 increases as the temperature of the mixture increases, and the light intensity ratio of S1 increases as the temperature of the mixture increases. (2)During the measurement of unsteady spray fire, the duration of spray start and fire duration, the increase of S2/S1 luminous intensity ratio, and the increase of S1 luminous intensity ratio in the long wavelength direction were observed. The temperature of the mixture in the non-combustion spray is different from that in the combustion spray. (3)After the fire, the S2/S1 luminous intensity ratio of the unsteady spray flame was reduced. The combustion products are difficult to measure by LIF. (4)The temperature of the spray varies from 620K to 810K. The temperature of the spray increases with the increase of the S2/S1 luminous intensity ratio. (5)When the concentration of hydrogen is between 5 and 21%, the concentration of hydrogen decreases and the S2/S1 intensity ratio decreases 1.0ms after the start of injection. The temperature of the mixture is lower than that of the acid concentration.