2018 Fiscal Year Annual Research Report
Nonlinear dynamics of thermoacoustic combustion oscillations from the viewpoint of complex mathematical system
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16H04284
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
後藤田 浩 東京理科大学, 工学部機械工学科, 准教授 (00434712)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 燃焼 / 非線形力学 / 複雑ネットワーク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
燃焼振動の非線形ダイナミックスの解明とそれに基づく燃焼制御技術の体系化は重要な研究課題である. 本研究では, これまでの燃焼工学分野では取り入れられていない力学系理論や 複雑ネットワークなどの複雑系数理の基礎理論と燃焼学を融合させた新しい視点から, 燃焼振動のダイナミックスの性質を解明し, 工学的に応用することを目的としている. 今年度, 以下の点を明らかにした.
(1) 昨年度までの研究成果(Murayama et al. Physical Review E, vol.97, 022223,2018)にから, ノズル出口付近の燃焼振動の速度変動は雑音周期振動であり, 乱流ネットワークのPrimary hubが顕著に形成されることが示されている. この点に着目し, 燃焼振動の火炎基部にスワーラから二次空気噴射を与えることで, 発熱率分布を変化させ, 燃焼振動が抑制される.
(2) 二次空気噴射による燃焼振動の抑制過程においても, 乱流ネットワーク構造の強度の確率分布に明瞭なべき乗則が現れ, スケールフリー性が存在する. 燃焼振動の振幅が著しく抑制される直前まで, スケールフリー性が保持され, スケールフリー性の寿命時間の確率分布にもべき乗則が現れる.
(3) 圧力変動とOH自発光強度変動から構築された遷移ネットワークと主成分分析を組み合わせた新しい方法は, 燃焼振動の前兆を捉えることができる.
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(17 results)
