1993 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
04452148
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
水谷 幸夫 大阪大学, 工学部, 教授 (80028993)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
赤松 史光 大阪大学, 工学部, 助手 (10231812)
中部 主敬 大阪大学, 工学部, 助手 (80164268)
香月 正司 大阪大学, 工学部, 助教授 (20029292)
|
|---|
| Keywords | 噴霧燃焼 / 油滴群燃焼 / PDA / ラジカル自発光 / 巨大コヒーレント渦 / ミー散乱光 / 信号処理 / スペクトル解析 |
|---|
| Research Abstract |
リング状のパイロット火炎で保炎した予混合噴霧専焼火炎の広い範囲に渡って,火炎発光,油滴ミー散乱光およびPDAによる油滴直径-速度を測定し,油滴存在領域と反応領域との関係,並びに火炎中での油滴クラスターの燃焼形態の変化を系統立てて調べることにより,噴霧火炎の油滴群燃焼形態の詳細な解明を試みた.その結果,以下の結論を得た.
1.始め時間的に連続して検出されていた燃料噴霧中を火炎が選択的に伝ぱすることによって,燃料噴霧がクラスターに分割され,油滴群燃焼が生じる.
2.形成された油滴クラスターが蒸発・燃焼しながら飛行するにしたがって,油滴クラスター外周部に存在していた燃焼反応領域がその内部にも出現し始めるとともに,サブクラスターが強い輝炎発光を伴いながら階層的な油滴群燃焼を行なう.
また,同様の方法を用い,噴霧油滴の運動や燃焼に影響を与える巨大コヒーレント渦と微小な3次元渦との共存領域が不可避的に発生する工業用噴霧バーナの噴流境界での燃焼現象をシミュレートするためにバーナを改良し,予混合噴霧流に円柱保炎器を流れと直角に挿入して強制的に気相-油滴間のスリップを起し,円柱後流に形成される大規模なせん断層が噴霧火炎の燃焼形態・構造にどのような影響を及ぼすかを調べた.その結果,以下の結論を得た.
1.油滴ミー散乱光信号からは円柱の有無による周期的な渦の有無が確認できたが,OH発光信号からは円柱の有無に関わらずさまざまな大きさの燃焼領域が存在している.ただ,円柱のある場合には下流に行くほどOH信号のレベルは早く低下し,小規模な燃焼領域は少なくなる.
2.円柱で火炎が保炎される場合には,円柱後流で小規模な油滴群に分断されて,燃焼形態が油滴群内部の個々の油滴近傍ですす発生を伴う拡散的な燃焼に早く移行する.このように群燃焼形態の変化が早まるのは,加熱された円柱や円柱で保炎された火炎からの熱(さらにはラジカル)の供給による分断された油滴群の内部に火炎が比較的早く侵入するためであると考えられる.
3.円柱によって発生する小規模な油滴群の内で火炎下流域まで残存する比較的数密度の高い油滴群は強いCH発光を伴いながら拡散的に燃焼しており,円柱挿入が噴霧燃焼を促進させるとは一概には言え切れず,この場合にはむしろ小規模なすすを伴う拡散燃焼領域を多数発生させる方向に働いていると考えられる.
|
Research Products
(6 results)
-
[Publications] 中部主敬,水谷幸夫,藤岡博之,赤松史光: "分光可視化画像処理による噴霧火炎の構造観察" 日本機械学会論文集(B編). 58-546. 635-641 (1992)
-
[Publications] Kazuyoshi NAKABE,Yukio MIZUTANI,Fumiteru AKAMATSU,Hiroyuki FUJIOKA: "Simultaneous Visualization of Droplet Clusters,Chemiluminescence and Spectral Luminosity in Spray Flames" Atomization and Sprays. (掲載予定).
-
[Publications] 赤松史光,水谷幸夫,香月正司,中部主敬,岡康浩,井本泰造: "円柱により保炎された噴霧流の集合燃焼挙動" 日本機械学会関西支部第251回講演会講演論文集. 924-5. 102-104 (1992)
-
[Publications] 赤松史光,水谷幸夫,中部主敬,香月正司,田端敏克: "予混合噴霧流の集合燃焼挙動" 第7回流れの計測大阪シンポジウム講演要旨集. 11-15. 45-50 (1993)
-
[Publications] 赤松史光,中部主敬,水谷幸夫,香月正司,田端敏克: "予混合噴霧流の集合燃焼挙動" 第31回燃焼シンポジウム講演論文集. 174-176 (1993)
-
[Publications] Fumiteru AKAMATSU,Kazuyoshi NAKABE,Yukio MIZUTANI,Masashi KATSUKI: "Group Combustion Behavior of Droplets in a Premixed Spray Flame" ICLASS-94. (発表予定).
