1989 Fiscal Year Annual Research Report
剛体スワ-ル中の遠心力場における火炎挙動に関する光学的研究
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01550180
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
小野 信輔 九州大学, 工学部, 教授 (80037738)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川野 英昭 九州大学, 工学部, 助手 (30037915)
花田 邦彦 九州大学, 工学部, 助手 (30037874)
村瀬 英一 九州大学, 工学部, 助教授 (60150504)
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| Keywords | 遠心力 / 遠心加速度 / スワ-ル / 消炎 / 火災伝播 / 火炎伝播限界 / 希薄混合気 |
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| Research Abstract |
本研究はスワ-ル中の火炎伝播に及ぼす遠心加速度の影響を調べるため、壁面摩擦の作用しない回転燃焼容器を用いて静止系からみて層流剛体渦を実現し、遠心加速度の影響のみを分離して実験的に検討したものである。燃焼室直径200mm、高さ35mmの偏平円筒空間における火炎挙動をビデオシャドウグラフによって観測して旋回流動中を伝播する火炎について遠心加速度の影響を調べた。本年度は主として容器中央部から発達する火炎について検討した。比較的小さな加速度でも影響が大きく現われるように反応域が厚いメタンの希薄混合気を用いて、30g程度の加速度までの実験を行った。その結果火炎の広がりが遠心加速度の影響を受けて大きく抑制されることを明らかにし、条件によっては円筒火炎面全域で反応が停止し、伝播途中で消炎する現象を初めて観測することができた。このような観測事例は他に見当たらないようである。この方法によってこれまで不明のところが多い伝播限界火炎の挙動を明らかにすることができるものと考えている。各種濃度の希薄混合気について遠心加速度の影響で火炎が消滅する位置を測定し、r_q∞1/√<ω>、(r_q:消炎半径、ω:角速度)の関係を見出した。また減速伝播あるいは消滅の機構については、火炎膨張によって生じる火炎面に沿う2次流れの発生が大きく関与していると思われるので、流速測定を行って圧力勾配の影響とともに検討している。
偏心位置で点火すると既燃ガス塊の運動及び未燃ガスの2次流動を生じ火炎伝播は複雑なものとなるので予混合スワ-ル火炎の場合は燃焼時間に及ぼす点火位置の影響を調べることが重要であり、外周部で点火する場合について検討し火炎塊の挙動と未燃気体の2次流れの挙動を明らかにした。今後はワイヤレス法による圧力計測、ルイス数の大きく異なる混合気などによって上記問題点を明らかにし研究計画を進めて行く。
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