| 研究課題/領域番号 |
07558281
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 試験 |
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| 研究分野 |
エネルギー学一般・原始力学
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
長崎 孝夫 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (30155923)
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| 研究分担者 |
安立 正明 松下住設機器(株), 住設機器研究所, 所長(研究職)
鈴木 祐二 東京工業大学, 工学部, 助手 (20242274)
岡崎 健 東京工業大学, 炭素循環素材研究センター, 教授 (20124729)
土方 邦夫 東京工業大学, 工学部, 教授 (60016582)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
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| 配分額 *注記 |
2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
1996年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
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| キーワード | 燃焼器 / 再生熱交換 / 回転蓄熱体 / 希薄燃焼 |
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| 研究概要 |
燃焼器の効率向上と可燃混合比範囲の拡大を図るため、セラミックハニカムを用いた回転蓄熱式熱交換器により燃焼排出ガスから予混合気(都市ガスと空気)への再生熱交換を行うとともに蓄熱体出口を直接燃焼ポートとして用いる燃焼器につき研究を行った。予混合気当量比を種々に変化させ、燃焼室内温度分布および燃焼器各部の温度を詳細に測定し、燃焼器内の種々の伝熱量を求めるとともに伝熱機構の検討を行った。その結果、本装置の可燃範囲は当量比0.25〜6.0であり燃料希薄側、過濃側ともに通常に比べ可燃範囲が拡大すること、熱回収の温度効率は最大90%で特に燃料希薄側で熱回収量が大きいこと、NOx濃度は最高10ppm程度であることなどが分かった。さらに回転蓄熱体の熱交換特性について数値解析を行い実験値と比較した結果、排出ガスからの熱回収の温度効率については実験値と理論値はほぼ一致するが、予混合気の予熱については火炎面による蓄熱体の加熱の影響が大きいことが分かった。さらにこの火炎からの加熱による蓄熱体表面(燃焼面側)からの放射伝熱が全体の熱収支に占める割合は大きく、その伝熱量は蓄熱体表面温度と燃焼室壁温の差に対し放射率を0.4とすることにより見積もれることが分かった。また燃焼ガスと壁面間の対流伝熱量は熱通過率とガス流量の関係により推定できることが分かった。以上の結果に基づき本燃焼器の解析モデルを構築し、モデルによる予測と実測値の比較を行った結果、当量比による火炎温度および再生熱交換量の変化など本燃焼器の燃焼特性がよく予測できることが分かった。さらに燃焼器外壁面に高温用熱電素子を取付けて実験を行った結果、概ね素子性能に対応する電力が得られるが壁面と熱電素子の接触部分の熱抵抗低減が重要なことが分かった。
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