2007 Fiscal Year Annual Research Report
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19760141
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
後藤田 浩 Ritsumeikan University, 理工学部, 准教授 (00434712)
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| Keywords | 燃焼 / 反応流 / カオス / 複雑系 / 熱流体 |
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| Research Abstract |
希薄予混合燃焼は環境にクリーンな燃焼方法として近年着目されているが,燃焼不安定が生じやすく,燃焼状態の適切な予測と最適な制御技術の開発が望まれている.本研究では,これまでの燃焼研究で導入されていない非線形カオス力学の考え方を導入し,不安定な燃焼状態の評価と予測を行うことを目的としている.本年度では,消炎限界付近で形成される燃焼不安定の火炎面挙動をレーザートモグラフィー法によって測定し,火炎面の時間変動に対して時系列カオス解析(位相状態空間,相互情報量,相関次元,並進誤差)を適用した.その結果,火炎面の時間変動から構築される位相状態空間の軌道の特徴は高次元カオスを示唆するものであるが,決定論的な特徴が十分存在することが明らかとなった.さらに,位相状態空間の軌道の並行度に着目し,Sugihara & May (Nature, vol. 344, p. 734, 1990)によって提案される非線形予測法を用いた結果,火炎面挙動を短期的に予測することが可能であることを明らかにした.また,火炎面挙動がカオス的になるメカニズムとして,反応物(予混合気)と燃焼生成物の界面で生じるレーリー・テーラー不安定が関連していることも明らかにした.
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