固体および液体燃料表面上でのマイクロフレームの燃え広がり

微火焰在固体和液体燃料表面蔓延

• 批准号: 10J04074
• 负责人: 松岡 常吉
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J04074/
• 关键词: 燃え拡がり; ポリメチルメタクリレート; ダムケラー数; 吹き飛び限界; マイクロフレーム; 安定燃焼; 燃え広がり; 火炎長さ; 微小重力火炎

本研究では、管内を燃え拡がる火炎がマイクロフレーム、つまり拡散支配の火炎となる条件を明らかにすることが目的であった。昨年度まではマイクロフレームとなる実験条件を調べ、その火炎の大きさはレイノルズ数によって決まることを見出した。噴流拡散火炎の場合は浮力による影響が大きいため、レイノルズ数の条件に加えてフルード数が1より大きいという条件がある。この結果をふまえて、管内燃え拡がりの浮力の影響および燃焼機構を明らかにするために、今年度はより広範な条件で実験を行い以下の知見を得た。1.管内燃え拡がりで酸化剤流速を大きくしたときに特異的に起きる安定燃焼への遷移条件がダムケラー数によって決まることを明らかにした。この結果はこれまで特異的であると考えられてきた管内燃え拡がりが(曲率の影響を入れ込んだ)平板上の燃え拡がりの拡張として考えられることを示唆している。2.管内燃え拡がりでは、火炎は自身の熱によって酸化剤流路に凹みを形成しその凹みに入り込むことで、吹き飛び限界以下でも保炎することができることを明らかにした。このような限界ダムケラー数以下の燃え拡がりは既存の燃焼学では観察されていなかった現象であり、その保炎機構は燃焼学的に興味深いだけでなく、火災予防や消火などについての基礎的知見を与え得るものである。3.管内燃え拡がりは文字通り燃焼内部を燃え拡がる現象であるため、流れ場の半径方向は燃料壁面によって制限される。したがって浮力による自然対流の影響は、通常の燃え拡がりや噴流拡散火炎に比べてかなり小さくなる。火炎の長さに与えるフルード数の影響は小さくなるため、径の小さい管内を燃え拡がる火炎は本質的に拡散支配の火炎となることを示した。

This study で は を combustion, tube え company が る fire inflammation が マ イ ク ロ フ レ ー ム, つ ま り company dominate の fire inflammation と な る conditions を Ming ら か に す る こ と が purpose で あ っ た. Yesterday's annual ま で は マ イ ク ロ フ レ ー ム と な る be 験 conditions を べ, そ の big fire inflammation の き さ は レ イ ノ ル ズ number に よ っ て definitely ま る こ と を see out し た. Jet company, spread the fire inflammation の occasions は buoyancy に よ る が affected き い た め, レ イ ノ ル ズ Numbers is の conditions に え て フ ル ー ド number 1 よ が り big き い と い う conditions が あ る. こ の results を ふ ま え て, pipe internal combustion え company が り の の buoyancy influence お よ び combustion 焼 institutions を Ming ら か に す る た め に, our は よ り hiroo van で な conditions be 験 を line under い の knowledge を た. 1. The pipe internal combustion え company が り で acidification tonic velocity を big き く し た と き に specific に up き る stable combustion 焼 へ の migration conditions が ダ ム ケ ラ ー number に よ っ て definitely ま る こ と を Ming ら か に し た. こ の results は こ れ ま で specific で あ る と exam え ら れ て き た pipe internal combustion え company が り が (curvature の effect を into れ 込 ん だ) tablet on の combustion え company が り の company, zhang と し て exam え ら れ る こ と を in stopping し て い る. 2. The pipe internal combustion え company が り で は, fire inflammation は の hot themselves に よ っ て acidification tonic flow に concave み を form し そ の concave み に into り 込 む こ と で, blow fly き び limit the following で も confirmed inflammation す る こ と が で き る こ と を Ming ら か に し た. こ の よ う な limit ダ ム ケ ラ ー number the following の combustion え company が り は existing の combustion 焼 learn で は 観 examine さ れ て い な か っ た phenomenon で あ り, そ の protect inflammation agency は combustion 焼 learn に tumblers deep い だ け で な く fire, fire to prevent や な ど に つ い て の basic knowledge を with え る も の で あ る. 3. The pipe internal combustion え company が り は text and り combustion 焼 を internal combustion え company が る phenomenon で あ る た め, の れ field radius direction は fuel wall に よ っ て limitations さ れ る. し た が っ て buoyancy に よ る natural flow の influence は seaborne, usually の combustion え company が り や jet company, spread the fire inflammation に than べ て か な り small さ く な る. Fire inflammation の long さ に and え る フ ル ー ド number の は small effect さ く な る た め, small diameter の さ い tube を combustion え company が る the nature of fire inflammation は に company dominate の fire inflammation と な る こ と を shown し た.

项目成果

吹き飛び限界以下のダムケラー数で燃え拡がる火炎の保持機構

当 Damköhler 数低于吹灭极限时火焰保持机制会蔓延

• 发表时间: 2011
• 作者: 菅野陽将;黒田一幸;Mizuho Sato;Naotaka Izuo;佐藤瑞穂;Mizuho Sato;佐藤瑞穂;佐藤瑞穂;佐藤瑞穂;佐藤瑞穂;浅井 雅;浅井 雅;浅井 雅;浅井 雅;浅井 雅;浅井 雅;Tsuneyoshi Matsuoka;松岡常吉
• 通讯作者: 松岡常吉

Transition characteristics of combustion modes for flame spread in solid fuel tube

固体燃料管内火焰蔓延燃烧模式的转变特性

• DOI: 10.1016/j.combustflame.2012.03.001
• 发表时间: 2012
• 期刊: Combustion and Flame
• 影响因子: 4.4
• 作者: 菅野陽将;黒田一幸;Mizuho Sato;Naotaka Izuo;佐藤瑞穂;Mizuho Sato;佐藤瑞穂;佐藤瑞穂;佐藤瑞穂;佐藤瑞穂;浅井 雅;浅井 雅;浅井 雅;浅井 雅;浅井 雅;浅井 雅;Tsuneyoshi Matsuoka
• 通讯作者: Tsuneyoshi Matsuoka

数値解析によるPMMA管内の燃え拡がり速度予測

使用数值分析预测 PMMA 管道中的火焰蔓延速度

• 发表时间: 2011
• 作者: 菅野陽将;黒田一幸;Mizuho Sato;Naotaka Izuo;佐藤瑞穂;Mizuho Sato;佐藤瑞穂;佐藤瑞穂;佐藤瑞穂;佐藤瑞穂;浅井 雅;浅井 雅;浅井 雅;浅井 雅;浅井 雅;浅井 雅;Tsuneyoshi Matsuoka;松岡常吉;松岡常吉
• 通讯作者: 松岡常吉

A Novel Configuration of Flame Spreading in Narrow Solid Fuel Duct

狭窄固体燃料管道中火焰传播的新结构

• 发表时间: 2010
• 作者: 菅野陽将;黒田一幸;Mizuho Sato;Naotaka Izuo;佐藤瑞穂;Mizuho Sato;佐藤瑞穂;佐藤瑞穂;佐藤瑞穂;佐藤瑞穂;浅井 雅;浅井 雅;浅井 雅;浅井 雅;浅井 雅;浅井 雅;Tsuneyoshi Matsuoka;松岡常吉;松岡常吉;Tsuneyoshi Matsuoka;Tsuneyoshi Matsuoka
• 通讯作者: Tsuneyoshi Matsuoka