不規則な混合気点火遅れの統計的解析手法を用いた検討

不规则混合气点火延迟的统计分析方法研究

• 批准号: 15760136
• 负责人: 瀬川 大資
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Osaka Prefecture University
• 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-15760136/
• 关键词: 気体燃料; 燃焼; 混合気; 点火遅れ; 分布関数; ワイブル分布; 熱面点火; 火花点火

可燃性の物質が点火する過程において現れる遅れ時間,つまり点火遅れは比較的大きなばらつき(統計的変動)をもつ.このような変動をともなう点火遅れの機構を解明する第一歩として,本研究は,均質な可燃性混合気が熱面点火または火花点火するときの点火遅れに関する実験データを取得し,その統計的解析法について検討,提案することで,点火機構の解明と制御に資することを目標としている.熱面点火のための熱面には金属線を用い,電力で急速過熱して一定温度となるよう制御する.火花点火では,対向した針状電極の間隙で放電する.混合気は密閉容器に入れ,その中で点火,燃焼させる.点火遅れの測定には,燃焼反応開始にともなう密度変化,温度変化や自発光を利用する.本年度は,前年度に製作して予備実験によりその作動を確認した装置群を利用して,熱面点火実験と火花点火実験とを行った.その結果,できる限り実験条件を同一としても,すべての場合において測定される点火遅れはばらつきを示すこと,そのばらつきはワイブル分布で良く整理されることが確認された.点火遅れのばらつきは,その検知方法によらず燃焼速度が最大となる当量比1.1前後で極小となった.また,点火遅れのばらつきは,多くの条件下でワイブル分布での摩耗故障タイプに分類された.ある程度まで火炎が成長した時点で,点火に成功したと判断をするため,密閉容器内での燃焼の進行にともなう未燃混合気の断熱的な圧縮が影響して,摩耗故障タイプのばらつきが現れると考察される.また,熱面点火の場合には,混合気への熱移動を中心とした点火過程も影響していると考えられる.なお,点火,燃焼の進行の検知に可視火炎発光や容器内圧力の変化を利用した場合,点火,燃焼にともなう火炎の形成,進行の様子と比較して,その検知時刻が大きく遅れることも確認された.

Flammability of the substance ignition process in the middle of the time, the ignition process is relatively large (statistical changes). As the first step to explain the mechanism of ignition mechanism, this research aims to obtain the actual data related to the ignition mechanism of homogeneous combustible mixture for hot-surface ignition and spark ignition, and to discuss and propose statistical analysis methods. Therefore, the explanation and control of ignition mechanism are necessary. Hot surface ignition and hot surface metal wire use, electric power rapid overheating to a certain temperature control. Spark ignition is conducted in the opposite direction to the needle electrode gap. The mixture is introduced into a closed container, ignited and burned. Ignition is measured, combustion reaction begins, density changes, temperature changes, and light emission is utilized. This year, compared with the previous year, the production of hot surface ignition equipment and spark ignition equipment was confirmed. The result is that the limit conditions are the same, and the ignition conditions are determined in the same case. The ignition speed is maximum and the equivalence ratio is minimum before and after 1.1. In addition, the ignition failure is classified as a wear failure distribution under various conditions. When the flame grows, the ignition success is judged, the combustion progress in the closed container is affected by the pressure contraction of the unburned mixture and the heat loss, and the friction failure is investigated. In the case of hot surface ignition, the mixed heat and heat transfer center affect the ignition process. Ignition, combustion progress detection, visible flame detection and pressure change in the vessel, ignition, combustion, flame formation, progress detection, comparison, detection time, identification, etc.