混和性多成分燃料液滴の燃焼におけるすす生成に関する研究

混溶多组分燃料液滴燃烧过程中烟灰形成的研究

• 批准号: 08750235
• 负责人: 三上 真人
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Yamaguchi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750235/
• 关键词: 液滴燃焼; 多成分燃料; すす; 混和性燃料; 噴霧燃焼

本研究では,非接触な単一液滴を用いて液滴燃焼におけるすす生成について調べた.特に,実用燃料の多成分性に注目し,物性の大きく異なる混和性の二成分から成る燃料を用いて液滴燃焼実験を行った.燃料液滴は上方へ打ち上げられ、熱線ループを通り抜けることにより点火された.燃焼液滴は後方または側方よりレーザ照射することにより観察した.実験の結果,物性の大きく異なる成分から成る多成分燃料を用いた場合に,非接触浮遊の状態で燃焼する単一液滴が複数の液滴に分裂する微小爆発が起こりうることが明らかになった.微小爆発が発生しない場合,この二成分燃料液滴は火炎直径の増大-減少を二度繰り返す段階的な燃焼挙動を示した.微小爆発の発生はこの二回目の火炎直系の増大後に観察された.微小爆発が発生しない場合,火炎の色は全燃焼期間を通して青く,火炎内のすすの生成量が少ないことが示唆された.一方,微小爆発が発生する場合,微小爆発発生以前には青色であった火炎は微小爆発発生後黄色の輝炎となり,微小爆発の発生によってすす生成量が増大することが明らかになった.本研究において観察された微小爆発現象は液体燃料の微粒化に応用可能なため,ディーゼルエンジンにおいても性状の大きく異なる燃料から成る多成分混合物を燃料として用いることにより,微粒化の促進,さらには燃焼効率の改善が期待できると考えられる.ただし,本研究において見られた微小爆発によるすす生成量の増大効果も考慮する必要もあると考えられる.

In this study, the non-contact single droplet combustion process was investigated. In particular, the multi-component nature of the fuel is noted, and the physical properties are greatly different. The fuel droplets are fired from above. The burning liquid drops are on the side. As a result, when multi-component fuels are used with different physical properties, combustion occurs in a non-contact floating state, and microexplosions occur in a single droplet or multiple droplets. In the case of micro-explosion, the diameter of the two-component fuel droplets increases and decreases, and the combustion behavior of the two-component fuel droplets decreases. The development of micro-explosion and the direct increase of fire in the second cycle were observed. In the case of small explosion, the color of fire is transmitted during the whole combustion period, and the amount of fire generated is small. On the other hand, in the case of micro-explosion, the cyan flame before micro-explosion occurs, the yellow flame after micro-explosion occurs, and the amount of micro-explosion generated increases. In this study, micro-explosion phenomenon was observed, which is the possibility of atomization of liquid fuel and the improvement of combustion efficiency. In this study, we found that the amount of micro-explosion was increased.