1995 Fiscal Year Annual Research Report
音響励起による半円柱後流の非対称渦構造と拡散火炎の燃焼制御
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06650243
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
大岩 紀生 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (00023341)
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| Keywords | 乱流拡散火炎 / 能動的燃焼制御 / 非対称渦構造 / 組織的構造 / 位相平均化 / 音と流れの相互作用 / 火炎と流れの相互作用 |
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| Research Abstract |
平成6年度の研究成果に基づいて、半円柱後流に安定化される代表的な2種類の拡散火炎(非対称渦列流れ場の平面拡散火炎と対称渦列流れ場の物体後流火炎)を音響的に励起して変動の卓越化を図り、位相平均法を駆使して組織渦の形成から着火および燃焼の過程を解明することが本年度の研究目的である。研究に用いた計測手段は火炎の視覚的解析に不可欠な光学的観察に加えて、微細線径熱電対による変動温度測定、火炎発光(CHラディカル)強度変動の測定およびイオン電流変動測定である。得られた結果は以下のように要約される。
(1)非対称渦列場の平面拡散火炎および対称渦列場の物体後流火炎のいずれの場合にも、音響励起は主として渦生成の初期に作用して組織構造を卓越化し、それに続く燃焼過程の時間周期性を向上させる。
(2)平面拡散火炎では狭い周波数範囲でのみ励起が生じるが、物体後流火炎ではかなり広い周波数範囲では励起が可能であり、物体後流火炎の方が能動的燃焼制御が容易となることが示された。
(3)励起火炎の際立った周期性を利用して温度、火炎発光およびイオン電流の周期変動の位相平均測定を行ない、組織渦の発生から着火を経て燃焼完了に至る組織構造火炎の挙動を明らかにし、それぞれの変動特性量の特徴と挙動が極めてよく一致していることを明らかにした。
(4)平面拡散火炎の組織構造火炎の寿命は励起音源の周期の約3倍であるのに対して、物体後流火炎の組織構造火炎の寿命は励起音源の周期の約2倍となり、したがって平面拡散火炎に較べて物体後流火炎の方が寿命が短いことが判明した。
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