1997 Fiscal Year Annual Research Report
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09650255
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
吉田 亮 東京電機大学, 工学部, 教授 (40105680)
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| Keywords | 水素燃焼 / 火炎伸長 / ルイス教 / レーザー流速計 / 予混合火災 / 消炎 / 対向流バ-ナ / 多孔質円筒 |
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| Research Abstract |
本研究は水素予混合火炎の基本特性を把握するとともに乱れによる水素予混含火炎の消炎機構および輸送過程の促進機構を明らかにすることを目的としている。平成9年度は、基礎となる層流火炎の消炎機構を調べた。屋外に水素ボンベ6本を集合し、圧力調整器により所定の圧力で水素ガスを供給する水素ガス供給装置を設置・調整し、またマスフローコントロラ-により水素ガスの流量を制御する供給系の設置・調整を行った。この結果水素ガスは流量が±1%の精度で供給できるようになった。この新たに設置した水素ガス供給装置によって水素ガスを現有の対向流バ-ナに供給し、多孔質円筒の前方淀み領域に形成される水素空気予混合火炎の消炎限界を測定した。この際に水素空気予混合火炎では燃焼速度が高すぎるために、消炎時のレイノルズ数が大きくなり、層流では消炎しないために、窒素による希釈装置を設計・製作し、燃焼速度を一般的な炭化水素と同程度にした。その結果、プロパンガスでは消炎限界のピークが燃料過濃側に現れたが、水素燃料では燃料希釈側に消炎限界のピークが観察されることがわかった。これはルイス数の違いによるものと考えられ、ルイス数が1より大きい過濃水素空気混合気および希薄プロパン空気混合気では火炎伸長のみによって消炎が生じるが、希薄水素空気混合気および過濃プロパン空気混合気では、ルイス数が1より小さく、火炎伸長のみでは消炎せず、滞留時間が短く不完全燃焼が起きる場合に消炎が生じることがわかった。一方、レーザ流速計による流速測定は燃料として、安全のためプロパンを用い、散乱粒子混入装置を作成し、計測システムを完成した。
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