定常燃焼の機構解明

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63627002
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 河野 通方 東京大学, 工学部, 教授 (60011194)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 角田 敏一 広島大学, 工学部, 助教授 (70034402) ; 小沼 義昭 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (40029179) ; 大竹 一友 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (80016427) ; 水谷 幸夫 大阪大学, 工学部, 教授 (80028993)
• Keywords: 気体燃料 / 拡散燃料 / すす / 電界 / 熱放射 / 乱流拡散火炎 / 火炎構造 / 散乱法 / 乱れスケール / 燃焼モデル / 混合 / 分子拡散 / 噴流拡散火炎 / 横風

Research Abstract

定常拡散燃焼の機構解明について以下の研究を行った。
対向噴流型拡散火炎を用いて、拡散燃焼場におけるすすの生成機構に関連して、各種計測を行い、燃料側の酵素の影響について調べた。また、直流から1MHz程度の電界の黄炎、青炎に及ぼす影響について調べ、それらの位置および輝度が複雑に変化することがわかった。(河野)
火炎中に多量のすすを発生させ伝熱効率を向上させる試みや汚染物質の生成・や消滅は、適切な放射伝熱モデルで評価できる。火炎のシミュレーションにおいて、従来省略されがちだった放射伝熱量を、放射熱線追跡法によって評価すると同時に、流速、温度、濃度分布と同時に、放射伝熱量も予測できる包括的な火炎の数値解析法を確立した。(水谷)
水素とメタンの混合燃料と空気との同軸流乱流拡散火炎の温度測定をレーザ・レーリ散乱法により行い、時間平均温度、温度変動のrms値、温度乱れの時間スケール、乱れのエネルギ・スペクトルなどの分析を行い、火炎構造の中でバーナ出口流速が支配している現象と、出口Re数が支配するものとを分離し、火炎の相似性も検討した。(大竹)
乱流拡散火炎の燃焼機構究明のため、物性値の異なるH2とCOの混合気を燃料とした火炎に対し精密な測定を行い、そのデータを用いてH2及びCO各々について局所反応速度を計算した。その結果、H2の反応速度はCOの2倍程度の値を示し、乱流拡散火炎における燃料には燃料ガスの分子拡散速度が大きな影響力を持っていることが推察された。(小沼)
一様空気流中へ垂直に噴出するプロパン噴流拡散火炎の構造を明らかにする実験を行った。写真観察により火炎形状を決定した後、レーザー流速計、熱電対およびガスクロマトグラフを用いて火炎内の流速、温度ならびに主要化学種の濃度分布を測定した。その結果、噴流拡散火炎の構造に及ぼす空気流動に関する新しい知見が得られた。(角田)

Research Products

• [Publications] 杉山 元、謝林、河野通方: 第26回燃焼シンポジウム. 170-172 (1988)
• [Publications] 謝林、河野通方、 他: 第26回燃焼シンポジウム前刷集. 179-181 (1988)
• [Publications] M. Katsuki,; Mizutani,; A. Ando,; Y. Hattori,; Y. Jinja,; H. D.Lee: First KSME-JSME Thermal and fluids Engineering Conference. 329-334 (1988)
• [Publications] 香月正司、水谷幸夫、安藤昭宏、服部宣弘、神社洋一、李度衡: 日本機械学会論文集. 55B. 523-528 (1989)
• [Publications] 井田民男、堀内浩一、大竹一友: 第26回燃焼シンポジウム前刷集. 284-286 (1988)
• [Publications] 小沼義昭、林 好恵、李英在、金田謙治: 第26回燃焼シンポジウム前刷集. 263-265 (1988)
• [Publications] 小沼義昭、河野行雄、森永幸希: 第26回燃焼シンポジウム前刷集. 275-277 (1988)
• [Publications] 角田敏一: 日本機械学会論文集.