| 研究概要 |
層流平板境界層内に,平板の一部を多孔質板とし,その多孔質板より燃料(メタン・窒素混合気)を一様に吹き出すことにより形成される拡散火炎を対象に,その安定性に及ぼす多孔質板の触媒性の影響および燃料希釈の影響について検討を加えた.多孔質板として触媒性を有する板を用いた場合,触媒性を有しない場合に比べて,よりメタン濃度の低い燃料まで安定な火炎を形成することができ,触媒を用いることにより安定性を向上させることができる.また,多孔質板表面温度を高く(低く)すると安定限界時のメタン濃度は低下(増加)し,安定性は向上(低下)する.このことは,火炎安定性には壁面への熱損失が重要な役割を演じていることを示している.触媒性多孔質板を用いると安定性が向上するが,これは,火炎基部近傍の触媒表面での燃料と酸化剤のとの反応により多孔質板温度が上昇し,その結果火炎基部空の熱損失が減少したためであると考えられる.また,数値解析により,火炎構造に検討を加えた.火炎モデルとして,火炎面モデル,一段総括反応モデル,二段簡略反応モデルを用いて計算を行った結果,火炎位置,火炎温度などについて二段簡略反応モデルの場合にもっとも実験結果に対応する結果が得られた.しかしながら,実験では不安定状態になる条件においても数値解析的には安定な火炎が得られ,不安定状態は得られなかった.このことは,解析の際の火炎基部近傍の格子点の間隔などによるところが大きいと考えられ,今後,実験,理論両面からのさらに詳細な検討が必要であることがわかった.
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