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多次元多変量光学計測と大規模DNSの融合による希薄乱流火炎の構造解明と非線形制御

结合多维多元光学测量和大规模 DNS 的稀湍流火焰的结构阐明和非线性控制

基本信息

批准号：
20676004
负责人：
店橋護
金额：
$ 54.41万
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 (S)
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では,乱流火炎構造と燃焼器内圧力変動の非線形な関係を利用した非線形能動制御を用いた高効率・低環境負荷燃焼器を実現するために,燃焼モニタリングセンサー,制御デバイス及び燃焼制御アルゴリズムを総合的に開発することを目的としている.この目的を達成するために,世界最先端の多次元多変量光学計測を用いて受動的に制御された乱流予混合火炎の火炎構造や乱流構造,それらと燃焼器内圧力変動及び燃焼騒音との関係を明らかにするとともに,半導体レーザ吸収分光センサーの情報と火炎構造等の関係を明らかにし,能動制御アルゴリズムの構築を行う.また,構築した制御アルゴリズムと半導体レーザ吸収分光センサー及び制御デバイスとして二次燃料噴射を用いて,乱流燃焼場の能動制御技術を確立する.平成22年度は,実験的研究では,乱流燃焼の能動制御に必要な半導体レーザ吸収分光センサーに波長変調法の一つである2f検出法を導入することでセンサーのロバスト化と高精度化を行い,種々の制御条件におけるスワール型燃焼器の燃焼既燃ガス計測と燃焼器内圧力変動の同時計測から,燃焼器内の圧力変動とセンサー出力との関係を明らかにした.さらに,受動制御を受けた乱流予混合火炎の構造及びセンサー出力特性を考慮に入れた能動制御アルゴリズムについて検討した.数値的研究では,スワール型モデル乱流燃焼器を対象とした直接数値計算(DNS)及びラージエディシミュレージョン(LES)を非燃焼条件について行い,それらの比較からLBSコードの基本的な精度を検討した.さらにDNSを希薄乱流燃焼条件に拡張するとともに,前年度までに構築したSGS乱流燃焼モデルを導入したLESコードの構築を行った

In this study, turbulence fire is used to create a non-thermal engine in the burner, using non-thermal energy to control the use of high-temperature, low-rate, low-temperature, high-temperature, low-temperature, high-temperature, low-temperature, low-temperature, high-temperature, low-temperature, The world's most advanced multi-dimensional multi-volume optical meter is used to control the convection of mixed fire and fire, and the power movement and sound in the burner are used to control the convection of mixed fire and fire. Be able to make and control the operation of the bank. In order to make sure that the equipment can be used in the field of turbulent flow, the equipment is used to control the absorption and emission of secondary fuel. the equipment is designed to be used. In the year 22 of Pingcheng, the research and development of convective combustion engine, it is necessary to use half-body absorption spectroscopy, spectroscopic wave length measurement, wave length measurement, and so on. 2f output method is used to improve the precision of the high-precision industry, and to control the conditions of the combustion engine, the combustion engine, the turbine, the engine, the engine, The engine in the burner is operated by the engine, and the engine is in full swing. The actuated system is subjected to turbulence to the mixed fire, and the output characteristics of the system are tested. Several studies have been conducted on turbulence burners, such as direct count calculation (DNS) and non-combustion conditions (LES). The accuracy is much higher than that of LBS. In the previous year, the condition of turbulent flow in DNS, the condition of turbulence, the condition of turbulence, the condition