Turbulent combustion mechanism of isomer bio-fuels in a high-pressure, high-temperature environment

异构生物燃料在高压高温环境下的湍流燃烧机理

• 批准号: 23360090
• 负责人: KOBAYASHI Hideaki
• 金额: $ 11.73万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23360090/
• 关键词: 高圧燃焼; 乱流燃焼; バイオ燃料; 異性体; 化学反応機構; 固有不安定性; レーザー誘起蛍光法; レーリー散乱

For the fundamental combustion research of isomer biofuels, experiments of propanol isomers and propane turbulent premixed flame using OH-PLIF were performed in a high pressure environment. The local flame surface density for each fuel was analyzed from instantaneous turbulent flame images of cross-section. The results of the flame surface density analysis indicated differences of intrinsic flame instability for 1-propanol, 2-propanol and propane. Numerical simulations of intrinsic flame instability using a two-step reaction model as well as 1-D laminar flames using detail chemistry for propanol and propane/air mixtures were carried out to clarify the relationship between chemical reaction and flame instability. It was clarified that turbulent flame structure is highly affected by the diffusive thermal effects of C2 intermediate species, which depends on the isomer fuels and differences in dissociation reaction pathway.

为了研究同分异构体生物燃料的基础燃烧，在高压环境下进行了丙醇异构体和丙烷湍流预混火焰的实验。根据截面瞬时湍流火焰图像分析了每种燃料的局部火焰面密度。火焰表面密度分析结果表明，正丙醇、异丙醇和丙烷的固有火焰不稳定性不同。为了阐明化学反应与火焰不稳定性之间的关系，采用两步反应模型对固有火焰不稳定性进行了数值模拟，并对丙醇和丙烷/空气混合物的一维层流火焰进行了详细的化学模拟。结果表明，湍流火焰结构受C2中间体的扩散热效应的影响很大，这取决于同分异构体燃料和解离反应路径的差异。

项目成果

高圧環境におけるアルコール系バイオ燃料の乱流燃焼メカニズムに関する研究

醇基生物燃料高压环境湍流燃烧机理研究

• 发表时间: 2012
• 作者: 鈴木拓朗;宗吉俊吾;工藤琢;小林秀昭
• 通讯作者: 小林秀昭

高圧下における石炭改質模擬ガスの純酸素乱流燃焼特性に関する研究

模拟煤重整气高压纯氧湍流燃烧特性研究

• 发表时间: 2011
• 作者: Jinhua Wang;大田原佑樹;松野太;小林秀昭;大上泰寛;工藤琢;奥山昌紀
• 通讯作者: 奥山昌紀

高温予混合火炎の固有不安定性に関する数値解析:未燃ガス密度一定条件下における温度の影響

高温预混火焰固有不稳定性的数值分析：未燃气体密度恒定下温度的影响

• 发表时间: 2011
• 作者: Inoue;Y.;Fujii;Komaniwa;Y.;Ioka;S.;門脇敏
• 通讯作者: 門脇敏

高圧下における石炭改質模擬ガスに対する純酸素予混合乱流燃焼特性

模拟煤重整气高压纯氧预混湍流燃烧特性

• 发表时间: 2011
• 作者: 大田原佑樹;Jinhua Wang;松野太;工藤琢;大上泰寛;奥山昌紀;小林秀昭
• 通讯作者: 小林秀昭

Effects of the Unburned-Gas Temperature and Lewis Number on the Intrinsic Instability of High-Temperature Premixed Flames

未燃气体温度和路易斯数对高温预混火焰本质不稳定性的影响

• 发表时间: 2011
• 期刊: Journal of Thermal Science and Technology
• 影响因子: 1.2
• 作者: K. Uhira;S. Minakuchi and N. Takeda;M. Yamasaki;Katsuji,Tanizawa;Y.Nakamura;S.Kadowaki
• 通讯作者: S.Kadowaki