1997 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
09450093
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
高城 敏美 大阪大学, 工学部, 教授 (40029096)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木下 進一 大阪大学, 工学部, 助手 (70263209)
小宮山 正治 大阪大学, 工学部, 講師 (40178372)
岡本 達幸 大阪大学, 工学部, 助教授 (40127204)
|
|---|
| Keywords | 乱流拡散火炎 / 消炎 / 再着火 / 火炎曲率 / 選択拡散 / 数値解析 / Laser-Rayleigh散乱法 |
|---|
| Research Abstract |
実用の燃焼で多く用いられる乱流拡散火炎は層流火炎片の集合と考えられており,その層流火炎片は乱流の速度変動により歪を受け,火炎の伸張を伴う.また,実際の乱流拡散火炎内の現象は非定常的現象であり,火炎の非定常挙動としての消炎に続く再着火の現象や火炎の曲率や選択拡散の影響について明確にすることは,層流火炎および乱流火炎の微視的構造や火炎関連事象を理解し,また,乱流火炎の合理的なモデリングやシミュレーションのために不可欠である.
そこで本研究では,燃料(水素と窒素の混合気)と空気流の対向流場で形成される平面火炎に,細いノズルから空気を空気側から非定常的に衝突させて火炎に局所歪を与えた場合の,火炎の局所消炎に続く再着火現象や局所消炎とは逆に火炎温度が上昇する現象などを,レーザーレーリー散乱法を用いた二次元火炎温度計測を時間を追って行い,また,同様の火炎を対象として,素反応に基づく反応動力学と多分拡散を考慮した数値解析を行い,消炎現象や再着火現象などの解明を行う.これから以下の知見が得られた.
(1)空気の局所噴流の速度が大きくない場合,火炎は局所噴流が衝突しても消炎せず,局所噴流中心部が衝突する領域でも温度は高く保たれ、時間とともにその温度は高くなる.
(2)空気の局所噴流の速度が大きい場合,局所噴流衝突部は一度は局所消炎に至る.しかし時間の経過につれて平面火炎領域から局所消炎部へ火炎が伝ぱしていき,再着火が起こる.その後先端部での温度がもとの平面火炎の最高温度に比べて約300K程度高くなる.
(3)同様条件の数値解析によって,上記のような火炎の温度上昇や,局所消炎後の再着火現象が,火炎の曲率と関連した選択拡散の影響,またその影響による局所消炎後の可燃末燃予混合気の形成に起因していることが示された.
|
-
[Publications] 吉田憲治: "非定常歪を伴う火炎の消炎と再着火の実験研究" 第35回燃焼シンポジウム講演論文集. 320-322 (1997)
-
[Publications] 吉田憲治: "非定常歪を伴う火炎の消炎と再着火の数値解析" 第35回燃焼シンポジウム講演論文集. 618-620 (1997)
-
[Publications] Kenji Yoshida: "Transient Local Extinction and Reignition Behavior of Diffusion Flames Affected by Flame Curvature and Preferential Diffusion" Proc.of 27th Symposium (International) on Combustion. (発表予定). (1998)
