2004 Fiscal Year Annual Research Report
高温低酸素酸化剤中におけるメタン水素ハイブリッド乱流燃焼特性
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16560193
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| Research Institution | Shibaura Institute of Technology |
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Principal Investigator |
矢作 裕司 芝浦工業大学, 工学部, 助教授 (60265973)
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| Keywords | 拡散燃焼 / 希薄燃焼 / 酸化剤予熱 / 低濃度酸化剤 / 混合燃料 / CO_2 / NO_2 / 乱流燃焼 |
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| Research Abstract |
次世代エネルギー供給源に要求されるCO_2排出量の削減と低NO_x化を実現する技術として着目されている高温低酸素濃度中での燃焼がについて検討加えるために,本研究では,高温低酸素濃度の酸化剤と不活性ガスで希釈した燃料あるいは超過濃予混合気を衝突させた乱流対向流拡散火炎をモデルに選定し,酸化剤の酸素濃度低下と加熱の影響が消炎と構造にどのような役割を及ぼすかについて詳細に検討を加え,次世代ガスタービンのNO_xとCO_2の排出量を著しく削減するために必要な燃焼基礎データーを提供することを目的とする.2004年度の研究実績は以下の点である.
(1)高温低酸素濃度の酸化剤と燃料を衝突させる対向流乱流バーナーおよび酸化剤を高温(700℃)に加熱できるヒーターを作製した.対向流乱流バーナーは,従来の乱流予混合バーナーに,酸化剤加熱ヒーター部の増設,燃料希釈用の不活性ガスの供給部,酸化剤側の酸素濃度を可変するための酸素,CO_2,N_2およびArなどの希釈用ガス供給部,コンピューターコントロールによる自動ガス流量制御システムなどの改良を加えて製作した.
(2)酸化剤を常温から700℃程度までヒーターで加熱し,消炎限界に及ぼす酸化剤加熱の影響について検討を加えた結果,理論混合分率により酸化剤加熱の影響が異なることが明らかとなった.
(3)酸化剤を窒素で希釈することにより酸素濃度を減少させた場合および酸化剤の酸素濃度を通常より濃くした場合について検討を加えた.
(4)燃料を希釈する不活性ガスを拡散速度や熱容量の異なるアルゴンやCO_2に代えた場合について消炎限界を測定した結果,熱容量の違いが消炎限界に顕著に影響を及ぼすことが明らかとなった.
(5)乱流強度と乱れスケールの及ぼす影響について火炎の形成される位置を基準に検討を加えた結果,非反応面の乱れの特性は火炎面の位置と密接な関連があることが明らかとなった.
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Research Products
(4 results)
