微粉炭燃焼の火災構造におよぼす輻射エネルギ-輸送の影響

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63550159
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 吉澤 善男 東京工業大学, 工学部, 助教授 (00016627)
• Keywords: 固気混相系 / 火炎構造 / エネルギ-循環燃焼 / 熱放射 / 有効エネルギ-

Research Abstract

本研究では輻射エネルギ-輸送が微粉炭燃焼の火災構造におよぼす影響を輻射エネルギ-輸送の厳密な評価により明らかにするために系を不活性粉体が可燃性混合気中に浮遊する固気混相系でモデル化し、解析と実験を並行して進めた。本研究は2年間にわたる研究として計画され、平成元年度はその第2年度に当るので初年度得られた成果をまとめて印刷公表するとともに、それらの成果を基にさらに高度な解析を行ない、その結果を実験により確認した。これらの成果は次の3つに大別し、取りまとめた。(1)固気混相系における一次元火炎の構造の解析では、固相粒子の影響は固相による輻射エネルギ-輸送で〈ツメ〉形成されるエネルギ-循環による燃焼促進と固相の熱容量に基づく冷却効果による燃焼の抑制の相反する作用があることを示す(印刷中)とともに固相の粒径や輻射物性の広い範囲にわたってそられの影響を定量的に明らかにした(投稿中)。(2)このような固気混相系で特徴的なエネルギ-循環燃焼系を熱力学的側面から検討し、エネルギ-循環燃焼で到達し得る温度に熱力学的限界温度が存在し、これが有効エネルギ-を考察する上で重要な特性温度として扱われるべきであることを指摘(印刷済)して、さらに、この限界温度から導かれる有効エネルギ-の限界についても明らかにし(投稿中)。(3)さらに実際の微粉炭燃焼炉や本研究の実験装置のような固気混相系燃焼器を考える場合には一次元系と考えることが困難な場合が多いので燃焼器側壁を考慮した解析を行ない、実験により確認した。その結果、既燃領域の固相粒子から既燃領域の壁を経て未燃領域の壁面に至る輻射によるエネルギ-循環が極めて重要であることが明らかになり、口頭発表申込中である。

Research Products

• [Publications] 吉澤善男: "断熱燃焼系の限界温度に関する研究" 日本機械学会論文集 B編. 56. 182-188 (1990)
• [Publications] 吉澤善男: "不活性粉体が浮遊する固気混相系の火炎構造の研究" 日本機械学会論文集 B編. 56. (1990)
• [Publications] 吉澤善男: "不活性粉体が浮遊する固気混相系の火炎構造の研究(第2報、粉体の粒径および輻射物性の影響)" 日本機械学会論文集 B編.
• [Publications] 吉澤善男: "エネルギ-循環燃焼系の有効エネルギ-" 日本機械学会論文集 B編.
• [Publications] 吉澤善男: "不活性粉体が浮遊する固気混相系の火炎の研究(続報、燃焼管管壁の輻射の影響)" 第27回日本伝熱シンポジウム講演論文集. (1990)