1999 Fiscal Year Annual Research Report
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11750149
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
滝田 謙一 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80282101)
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| Keywords | プラズマジェット / ラジカル添加 / 燃焼速度 / 保炎 / 着火 |
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| Research Abstract |
1.詳細素反応機構を組み込んだ1次元反応流解析コードを用い,ラジカルを添加した場合の燃焼速度を計算した。計算結果によると初期の予混合気温度が低い場合や添加ラジカルの濃度が小さい場合には,ラジカル添加の燃焼速度への影響はほとんど現れなかった。これは、添加されたラジカルが火炎前部の予熱帯において急速に失活してしまうためであると考えられ、混合気温度が高く、かつ添加ラジカル濃度が大きいときにのみ燃焼速度の増大が見られた。ラジカル添加の効果が現れる混合気温度は約750K以上、添加ラジカル濃度はモル分率で約0.15以上であった。この結果は、微量のラジカル添加によっても大きく影響を受ける着火遅れとは対照的な結果である。高温環境下でラジカル添加により燃焼速度が増大することを立証するため、空気加熱器に接続された保炎実験用のテストセクションの設計、製作を行い、ほぼ完成した。今後、高温空気流中での保炎実験を実施してラジカル添加の効果を検証する。
2.超音速流中におけるプラズマジェット及びジェットに含まれるラジカルの挙動を2次元数値解析により調べた。作動ガスつまりはラジカル種の違いにより着火、保炎性能への効果が異なるかどうかを各種プラズマジェットについて比較検討し、考察した。計算した作動ガスは、O2,N2,N2/H2,Ar,Ar/H2である。ジェット噴射時においては解離度の大きいO2プラズマのラジカル濃度が最も高く、解離度の小さいN2プラズマの温度が最も高い。混合ガスとしたN2/H2,Ar/H2プラズマの噴射時の温度、ラジカル濃度はO2とN2の中間的な性質を示した。噴射時のラジカル濃度、温度が異なるにも関わらず、上流から燃料の水素を噴射した場合、その着火位置は全てのプラズマジェットについて同じであった。結局、着火に関しては、ラジカル種の影響はないことがわかった。
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