Investigation on local flame structure of partially prevaporized droplet by using microgravity experiment and numerical simulation

• Project/Area Number: 19760146
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Thermal engineering
• Research Institution: Japan Aerospace Exploration Agency
• Principal Investigator: KIKUCHI Masao Japan Aerospace Exploration Agency, 宇宙科学研究本部, 研究員 (80371144)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,590,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2008: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2007: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
• Keywords: 燃焼 / 微小重力 / 数値計算 / 液滴 / 噴霧燃焼 / 火炎 / 部分予蒸発燃焼 / 数値記算

Research Abstract

部分予蒸発液滴の燃焼過程において発現するTriple Flame状の火炎構造の基礎特性を明らかにするため、3秒級落下塔を利用した微小重力実験と非定常数値解析による研究を行った。数値解析の結果、予蒸発の進行に伴いTriple Flame状の火炎構造が顕著になること、弓形の予混合火炎部と後方の拡散火炎部が交差する点の液滴からの距離(Stand-offdistance)が長くなることが分かった。また、落下塔実験用の実験装置を設計・製作し、微小重力実験を行った。実験結果によれば、予蒸発に伴うTriple Flame状火炎構造の変化について、数値解析と定性的に一致する結果を得た。

Research Products

• [Presentation] Experimental and Numerical Study on Flame Spread of Partially Prevaporized n-decane Droplet Array (2008)
  • Author(s): M. Kikuchi, N. Sugano, S. Yoda, M. Mikami
  • Organizer: 32nd International Symposium on Combustion
  • Place of Presentation: Montreal, Canada
  • Year and Date: 2008-08-08
• [Presentation] EXPERIMENTAL AND NUMERICAL STUDY ON FLAME SPREAD OF PARTIALLY PREVAPORIZED N-DECANE DROPLET ARRAY (2008)
  • Author(s): 菊池政雄
  • Organizer: 32^n^d International Symposium on Combustion
  • Place of Presentation: モントリオール,カナダ
  • Year and Date: 2008-08-08