2018 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of flame response mechanism based on global and local flame structure of lean turbulent premixed flame and combustion control
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16H06069
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
志村 祐康 東京工業大学, 工学院, 准教授 (30581673)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 乱流燃焼 / 希薄予混合火炎 / レーザ計測 / 燃焼制御 / DBDプラズマアクチュエータ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成30年度は前年度の成果および進捗を踏まえ，誘電体バリア放電（ＤＢＤ）プラズマアクチュエータによる燃焼制御手法の構築を進めるとともに，コヒーレント・アンチ・ストークス・ラマン散乱分光法(CARS)による温度および化学種バランスの計測手法の構築を推進した。
旋回乱流予混合火炎の制御法として円形ＤＢＤプラズマアクチュエータのバーストモードを燃焼器内の圧力変動に対応させて稼働させることで能動制御手法の構築を行った。支配的な圧力変動に対するアクチュエータの駆動位相を適切に選択することにより、燃焼器内の圧力および火炎自発光の変動が抑制されることを明らかにした。さらに，円形ＤＢＤプラズマアクチュエータの一サイクルでの稼働時間割合を狭めることが，よりロバストな制御が可能出ることを明らかにした。これらはＤＢＤプラズマアクチュエータの顕著な流体力学的制御効果を示しており，さらに気体の反応性の面からＤＢＤプラズマアクチュエータの影響の検討を進めている。また，OHラジカルを対象とした時系列平面レーザ誘起蛍光法（PLIF）とステレオ粒子画像流速計（PIV）を用いて燃焼振動の遷移過程における燃焼特性を検討し、圧力変動などの増大に対する燃焼器流入口付近のせん断層での渦放出の影響を明らかにした。特に大規模な渦構造が火炎を巻き込む大域的な構造が，圧力変動の増大ともに上流域で生じるとともに半径方向に拡大することを明らかにした。これらの結果に基づいてＤＢＤプラズマアクチュエータを用いた燃焼制御手法の改善方法の検討を進めた。
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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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