MEMS技術とレーザー計測の融合によるマイクロ燃焼の解明と制御

通过 MEMS 技术和激光测量的融合阐明和控制微燃烧

• 批准号: 22360083
• 负责人: 鈴木 雄二
• 金额: $ 10.48万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 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-22360083/
• 关键词: マイクロ燃焼; 消炎距離; 表面反応; レーザー計測; モデリング

本研究では,新たに開発する非接触型MEMS温度センサにより熱的境界条件を明確に規定した上で,近接場を用いた壁近傍のLIFによって,壁面の活性度,壁温を変化させながら,ラジカル分布,火炎温度などの計測を行って,壁面の化学的影響を解明することを目的とした。また,MEMS技術を用いて製作される薄膜コーティングにより表面反応の制御を試み,マイクロスケールにおける安定かつ高燃焼密度の気相燃焼実現に向けて具体的な指針を与えることを目指した.(1)LIFによる壁近傍のOH計測加熱壁面ごく近傍のOH濃度を計測するため,紫外線顕微鏡を用いたOH-LIF計測システムの構築を行った.また,熱的境界条件を保ったまま,固体表面のみに白金,石英,原子層積層法で形成したアルミナの3つの物質を用いた場合の,OHラジカル分布を計測した.低温では熱的消炎効果が支配的であるのに対し,高温では化学的消炎効果が顕在化し,石英においてもOHが破壊されていることが確認されるとともに,アルミナ層がほぼ不活性と考えられることを明らかにした.また,数値シミュレーションを用いた検討から,化学的消炎効果は壁面ごく近傍(0.5mm以下)にのみ顕在化するため,流路幅数mm以上の場合にはバルク特性はほとんど変化しないことを示した.(2)アーク放電を用いたラジカル表面反応計測システムの構築種々の材料の加熱壁面近傍で,OHラジカルをアーク放電により再現性良く発生させ,時空間的なOHラジカル濃度分布をLIFにより計測し,壁面の活性度とOHラジカルの減衰時定数の相関について検討を行って,壁面の化学的消炎効果を検討するための,計測システムの構築を行った。

This study aims to clarify the thermal boundary conditions for the development of new non-contact MEMS, to clarify the effects of near-contact field on the LIF near the wall, wall surface activity, wall temperature variation, wall temperature distribution, flame temperature measurement, and wall chemistry. MEMS technology is used to fabricate thin films, control surface reflection, stabilize high combustion density, and phase combustion. (1) OH-LIF measurement near the heated wall surface OH-LIF measurement near the heated wall surface OH-LIF measurement near the heated wall surface OH-LIF measurement near the heated wall surface The thermal boundary conditions are maintained, platinum and quartz on solid surfaces are formed by the atomic layer method, and the OH distribution is measured. The anti-inflammatory effect of low temperature is dominated by the anti-inflammatory effect of high temperature. The anti-inflammatory effect of high temperature is transformed into quartz. The anti-inflammatory effect of high temperature is determined by the anti-inflammatory effect of high temperature. In the case where the flow path width is mm or more, the chemical anti-inflammatory effect is close to the wall surface (0.5 mm or less), and the chemical anti-inflammatory effect is close to the wall surface (0.5 mm or less). (2)In the vicinity of the heated wall surface of the building material, OH concentration in the surface of the building material was measured with good reproducibility, OH concentration distribution in time and space was measured, correlation between the activity of OH concentration in the wall surface and the decay time was discussed, chemical anti-inflammatory effect of the wall surface was discussed, and the building of the building material was measured.

项目成果

Quenching mechanism study of oscillating flame in micro channels using phase-locked OH-PLIF

• DOI: 10.1016/j.proci.2010.05.041
• 发表时间: 2011
• 作者: Yong Fan;Yuji Suzuki;N. Kasagi

薄型チャネル内メタン・空気予混合火炎における壁面での表面反応の影響

表面反应对薄通道内甲烷/空气预混火焰壁面的影响

• 发表时间: 2011
• 作者: 齋木悠;茫勇;鈴木雄二;笠木伸英
• 通讯作者: 笠木伸英

Investigation of Wall Chemical Effect on Flame Quenching

壁化学对火焰淬火影响的研究

• 发表时间: 2010
• 作者: Fan;Y.;Lin;W.;Suzuki;Y.;Kasagi;N.
• 通讯作者: N.