プラズマ支援燃焼場を利用した酸素燃焼技術の高度化に関する研究

等离子体辅助燃烧场氧气燃烧技术进展研究

• 批准号: 07J09786
• 负责人: 大坂 侑吾
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J09786/
• 关键词: 酸素燃焼; 大気圧プラズマ; 高周波電磁波; ダブルプローブ法; プラズマ支援燃焼

燃焼現象とは、わが国の供給エネルギーの5割にのぼる熱エネルギーに、燃料が有する化学エネルギーを効率よく変換する技術である。この燃焼技術は、日本国の将来の高効率エネルギー利活用システムを構想するうえで重要な要素技術であり、制御技術や排ガス浄化技術のさらなる高性能化が必要である。酸化剤に高濃度酸素を利用する酸素燃焼技術は高温燃焼場を生成可能であることから次世代型高効率発電システムや高温工業炉へ応用することで高効率エネルギ「利活用システムの構築に大きく寄与される。高温燃焼場の流れや、化学種の制御皮術を確立することで、酸素燃焼技術は普及し、高効率エネルギー利活用社会が実現する。申請者は、酸素燃焼場を荷電粒子が存在するプラズマ流体であるという、新しい観点からの酸素燃焼場の高度利用技術として、プラズマ支援という新しい概念を導入した。高周波電磁波を印加して非平衡プラズマを生成させたプラズマ支援燃焼場により酸素燃焼場を促進制御する手法を提案した。本手法の確立に向けて以下の検討に対し得た成果を記す。高周波電力印加に伴う燃焼火炎への影響を燃焼火炎中の電子物性値を評価指標として、プローブ法を用いた計測理論を構築し妥当性を検討した。計測結果から、燃焼火炎中の電子密度、電子導電率、電子温度の評価としては十分妥当であることを明らかにした。本検討により構築した計測法により、高周波電力印加の影響を評価した結果、一例として燃焼火炎温度が約100K上昇したことが明らかとなり、印加の影響を電子物性の観点から定量評価し、燃焼反応を促進したことを明らかにした。

Combustion phenomenon 焼 と は, わ の が countries supply エ ネ ル ギ ー の 5 cut に の ぼ る hot エ ネ ル ギ ー に, fuel が す る chemical エ ネ ル ギ ー を sharper rate よ く variations in す る technology で あ る. こ は 焼 の combustion technology, Japan の の high working rate in the future エ ネ ル ギ ー, use シ ス テ ム を idea す る う え で is key factor な technology で あ り, suppression technology や ガ ス technology at の さ ら な る high-performance が necessary で あ る. Acidification tonic に を using high concentration acid element す る acid element 焼 technology 焼 は high temperature combustion flow field を may generate で あ る こ と か ら nextgen type high working rate 発 electric シ ス テ ム や high temperature industrial furnace へ 応 with す る こ と で high working rate エ ネ ル ギ ", use シ ス テ ム の build big に き く send さ れ る. 焼 high temperature combustion flow field の れ や, chemical の suppression lifts を establish す る こ と で, acid burning は 焼 technology popularization し, high rate of unseen エ ネ ル ギ ー, use social が be presently す る. Applicants は, acid 焼 field を が existence of charged particles す る プ ラ ズ マ fluid で あ る と い う, new し い 観 point か ら の acid element 焼 field の high utilization technology と し て, プ ラ ズ マ support と い う new し い concept を import し た. High frequency electromagnetic wave を Inca し て non-equilibrium プ ラ ズ マ を generated さ せ た プ ラ ズ マ support 焼 field に よ り acid element 焼 field を promote suppression す る technique proposed を し た. This technique to け に の established under て の beg に 検 し seaborne を す remember た achievements. High frequency power Inca に 焼 fire inflammation with う combustion へ の influence を combustion 焼 の electronic property in the fire inflammation numerical 価 を evaluation index と し て, プ ロ ー を ブ method with い た を measuring theory to construct し justice を beg し 検 た. Measuring results か ら, burning 焼 fire inflammation in の electron density, electron conductivity, electronic temperature の 価 と し て は very appropriate で あ る こ と を Ming ら か に し た. This beg に 検 よ り build し た measuring method に よ り, high frequency power Inca の を appraisal of 価 し た outcome, one と し て combustion 焼 が fire inflammation temperature of about 100 k up し た こ と が Ming ら か と な り, Inca の を electronic property の 観 point か ら quantitative evaluation 価 し, burning 焼 応 を promote し た こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

Measurment of plasma properties of the atmospheric oxy-combustion flame by using double probe method

双探针法测量大气富氧火焰的等离子体特性

• 发表时间: 2007
• 作者: 大坂侑吾;ら;大坂 侑吾
• 通讯作者: 大坂 侑吾

燃焼科学とプラズマ科学の融合-プラズマ支援燃焼-

燃烧科学与等离子体科学的融合 - 等离子体辅助燃烧 -

• 发表时间: 2009
• 期刊: 日本燃焼学会誌 51
• 作者: 大坂侑吾;ら
• 通讯作者: ら