2004 Fiscal Year Annual Research Report
反応帯厚さと同程度の微小領域に実現される燃焼現象に関する研究
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16360096
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
丸田 薫 東北大学, 流体科学研究所, 助教授 (50260451)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
酒井 清吾 横浜国立大学, 工学部, 講師 (70323110)
小宮 敦樹 東北大学, 流体科学研究所, 助手 (60371142)
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| Keywords | マイクロ燃焼 |
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| Research Abstract |
計画書に記載の通り,消炎距離以下の燃焼を実現する試験用石英製反応器を製作した。微小チャネルには,消炎距離以下の内径を有する石英管を用いており,熱再生によってはじめて燃焼反応を維持することができる。現有している高速度カメラシステムに画像増幅器および紫外域フィルタを適合させ,OH基による反応領域計測の準備を行った。
チャネル内燃焼では安定・不安定範囲が共存するので,まずは実験により安定条件を把握した。また,海外共同研究者であるロシア科学アカデミー理論および応用力学研究所のDr.Minaevと共同で安定性解析を実施し,安定となる条件を実験と比較し,定性的な一致を見た。また数値計算では,二次元の計算領域に対して計算格子生成を行い,はじめに総括一段反応によって微細管内における現象の再現を試みた。Reduced chemistryを数値計算コードの化学反応DBに組み込む予定であったが,火炎の応答がグリッドに対して非常に敏感であるため,短期間で定常解を得,現象を全体的に俯瞰するために,まずは総括一段反応を使用することが効率的であると判断した。実際に定常解を得ることが出来,実験による現象を再現し,機構を考察している(論文投稿を準備中)。
実験については,石英管内径の微小化(1.55から1.00mmへ)によって,安定領域が高流速側に遷移することを初めて確認した。供給系を小流量へと改造し,小径化については250ミクロンまで試行し,火炎の実現を確認できている。二年度目には100ミクロン程度の通路径へと進めるために,供給系を新たに製作し進める予定である(当初計画通り)。
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