2006 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 / NO_x / CO_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.2006年度は、超希薄燃焼時の火炎安定特性および希薄予混合火炎と希薄拡散火炎の相互作用と局所消炎機構を中心に検討を加えた.その結果、以下の点が明らかと成った.
(1)乱流火炎の消炎は,局所的な消炎現象と密接な関連があり,局所的な消炎が,全体的な消炎に発展する.局所消炎とよどみ点の位置が重なったときには,高い確率で全体の消炎が発生する.他方、局所消炎が,よどみ点から外れた位置で発生した場合では,局所消炎は流線に沿って移動し,高い確率で火炎は安定な状態へ回復する.また、乱れを添加する側の条件により,局所消炎のモードは,2つに大きく分けることができる.
(2)バッフル板を用いることにより火炎安定領域を著しく広げることが可能であり、バッフル板背後に形成される双子渦の大きさや渦強度などは,バッフル板後流に形成される火炎の構造に直接的に影響を及ぼしていることが明らかとなった.特に,燃料流と酸化剤流の流速比は火炎形状を支配する重要なパラメーターであることが明らかとなった.
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