2015 Fiscal Year Annual Research Report
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25286078
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
佐々木 浩一 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50235248)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
明石 治朗 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工, その他部局等, 准教授 (20531768)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | プラズマ支援燃焼 / プラズマ支援着火 / レーザー着火 / 非平衡燃焼化学 / 誘電体バリア放電 / レーザー誘起蛍光法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アルゴン・酸素・メタンからなる定常予混合バーナー火炎を用いた実験では，火炎先端部における火炎形状の過渡的変化に関する実験結果を解析した。長露光時間の撮影で短縮して見える火炎（火炎長の短縮は燃焼速度の増加をあらわす）は，過渡的には伸張と短縮を繰り返しており，それと連動する低発光強度部の繰り返し構造が発光強度の軸方向分布に見られた。また，火炎先端部のOHラジカル密度の時空間変化の測定からは，未燃ガスが軸方向に周期的に残存する様子が観測された。これらの結果は，火炎下部において燃焼化学反応レートが時間的に振動していることを示しており，その振動周期として0.18-0.2 msが評価された。非平衡燃焼化学反応系の固有振動数である可能性があり，プラズマ支援燃焼化学反応のキー反応を理解するためのヒントとなる結果が得られた。
アルゴン・酸素・メタンの予混合ガス中における誘電体バリア放電のアフターグローガスの中でレーザー着火を行う実験では，火炎核の伝播速度が放電電力の増加につれて大きくなることが観測された。ノズルから遠ざかる鉛直上方に伝播する火炎核とノズルに近づく鉛直下方に伝播する火炎核の伝播速度には違いがあり，ノズル付近で火炎核の伝播速度が大きくなった。また，ノズル付近での火炎核は，複雑な凸凹形状に変化したが，それはプラズマの影響によるガス流の乱流化によるものでは無く，誘電体バリア放電の効果によるものであることがわかった。レーザー誘起蛍光法によるOHラジカル密度計測では，ノズルから上方に向かい大きな勾配で低下する密度分布が計測されており，プラズマから供給されるラジカルの密度分布が火炎核の伝播速度の違いなどの原因であることが示唆された。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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