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よどみ流中に形成される乱流予混合火炎の安定と構造

研究課題

研究課題/領域番号 03650056
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 航空宇宙工学
研究機関慶応義塾大学

研究代表者

植田 利久  慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (10151797)

研究分担者 溝本 雅彦  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (60051710)
研究期間 (年度) 1991 – 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1992年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1991年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード乱流予混合火炎 / よどみ流 / 消炎 / 乱流燃焼速度 / 火炎伸張 / 火炎面曲率 / ルイス数効果 / フラクタル性 / 乱流予混合火災
研究概要

よどみ流中に形成される乱流予混合火炎の安定と構造に関して、火炎面の形状や乱れの特性に基づき検討を行った。火炎面直前の流れの状態はレーザドップラー流速計により中心軸上の乱流特性を測定することにより定量化した。レーザトモグラフィにより可視化した火炎面から中心軸上の火炎面曲率を測定した。また、消炎に及ぼすルイス数効果を調べるためにメタンおよびプロパンを燃料に用いた。その結果、次のことが明かとなった。
1.ルイス数が1より大きい希薄プロパン/空気火炎は、平均流による火炎伸張率と火炎面曲率による火炎伸張率の和として定義される乱流火炎の火炎伸張率がある一定の値になると消炎し、よどみ板への熱損失の影響はほとんど見られない。他方、ルイス数が1より小さい希薄メタン/空気火炎では、消炎は火炎伸張よりも壁面への熱損失により生じる。この結果は、しわ状層流火炎の消炎に対しては、ルイス数効果が支配的な役割を演じている。従って、この消炎機構は、火炎面曲率に基づく火炎伸張を考慮すれば基本的に層流火炎の場合と同様であることが明かとなった。
2.16mm高速度カメラで撮影したレーザートモグラフィー像から火炎面曲率を自動化して求めることにより変動する火炎面の曲率半径の平均値、ヒストグラム、曲率の時間的変化を求めることができた。
3.火炎構造の代表的な指標の一つである乱流燃焼速度は乱れ強さと火炎面曲率に基づく火炎伸張率の積に依存して変化することが明かとなった。

報告書

(3件)
  • 1992 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1991 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (16件)

  • [文献書誌] Y.Yahagi,T.Ueda,and M.Mizomoto: "Extinction of Lean Propane/Air Turbulent Premixed Flames in a Stagnation Point Flow" JSME International Journal Series II. 35. 304-309

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 矢作 裕司,植田 利久,溝本 雅彦: "層流よどみ流中に形成される希薄予混合火炎の消炎機構" 日本機械学会論文集(B編). 58. 2878-2883 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Yahagi,T.Ueda,and M.Mizomoto: "Extinction Mechanism of Lean Methane/air Turbulent Premixed Flame in a Stagnation Flow" Proceedings of the Twenty-Fourth International Symposium on Combustion.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Yahagi,T.Ueda,and M.Mizomoto: "Flame Curvature and Flame Speed of a Turbulent Premixed Flame in a Stagnation Point Flow" AIAA Progress in Astronautics and Aeronautics Series.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.YAHAGI, T.UEDA AND M.MIZOMOTO: "EXTINCTION OF LEAN PROPANE/AIR TURBULENT PREMIXED FLAMES IN A STAGNATION POINT FLOW" JSME INTERNATIONAL JOURNAL II. 35. 304-309 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.YAHAGI, T.UEDA AND M.MIZOMOTO: "EXTINCTION MECHANISM OF LEAN PREMIXED FLAMES IN A LAMINAR STAGNATION POINT FLOW" JSME TRANSACTION. 58. 2878-2883 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.YAHAGI, T.UEDA AND M.MIZOMOTO: "EXTINCTION MECHANISM OF LEAN METHANE/AIR TURBULENT PREMIXED FLAME IN A STAGNATION POINT FLOW" PROCEEDINGS OF THE 21ST INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON COMBUSTION.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.YAHAGI, T.UEDA AND M.MIZOMOTO: "FLAME CURVATURE AND FLAME SPEED OF A TURBULENT PREMIXED FLAME IN A STAGNATION POINT FLOW" AIAA PROGRESS IN ASTRONAUTICS AND AERONAUTICS SERIES.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 矢作 裕司,植田 利久,溝本 雅彦: "層流よどみ流中に形成される希薄予混合火炎の消炎機構" 日本機械学会論文集(B編). 58. 2878-2883 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yahagi,T.Ueda,and M.Mizomoto: "Extinction Mechanism of Lean Methane /air Turbulent Premixed Flame in a Stagnation Flow" Proceedings of the Twenty-Fourth International Symposium on Combustion.

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yahagi,T.Ueda,and M.Mizomoto: "Flame Curvature and Flame Speed of a Turbulent Premixed Flame in a Stagnation Point Flow" AIAA Progress in Astronautics and Aeronautics Series.

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.UEDA,Y.YAHAGI,M.MIZOMOTO: "Local Flame Curvature Measurements by a Lasee Tomography Technique in a stagnation Point Turbulent Premixed Flame" Book of Abstracts XIth International Workshop on Mathematical Methods in Combustion. 45-46 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 矢作 裕司,植田 利久,溝本 雅彦: "よどみ流中に形成される乱流予混合火炎に関する研究(第3報,燃焼速度に及ぼす火炎面曲率の影響)" 第29回燃焼シンポジウム前刷集. 29. 43-45 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 植田 利久,矢作 裕司,溝本 雅彦: "よどみ流中に形成される層流予混合火炎の消炎(第1報,火炎伸張と熱損失の関係)" 第29回燃焼シンポジウム前刷集. 29. 265-267 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 矢作 裕司,植田 利久,溝本 雅彦: "層流よどみ流中に形成される希薄予混合火炎の消炎機構" 日本機械学会論文集B編.

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Y.YAHAGI,T.UEDA,M.MIZOMOTO: "Extinction Mechamism of Lean Methane/Air Turbulent Premixed Flame in a Stagnation Point Flow" 24th International Symposium on Combustion.

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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