| 研究課題/領域番号 |
08044161
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| 研究種目 |
国際学術研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 共同研究 |
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| 研究分野 |
熱工学
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| 研究機関 | 大分大学 |
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研究代表者 |
伊藤 昭彦 大分大学, 工学部, 助教授 (30127972)
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| 研究分担者 |
小西 忠司 大分工業高等専門学校, 助教授 (00225468)
鳴海 明 神奈川工科大学, 教授 (50100764)
CREMERS Clif ケンタッキー大学, 工学部, 教授
SAITO Kozo ケンタッキー大学, 工学部, 教授
CREMERS Clifford J. UNIVERSITY OF KENTUCKY,MECHANICAL ENGINEERING,PROFESSOR
KOZO Saito ケンタッキー大学, 工学部, 教授
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1997
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| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
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| 配分額 *注記 |
4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
1997年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
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 / 液体燃料 / 火炎伝ぱ / 微少重力 / 表面張力流 / 浮力 / 引火点 / 蒸気濃度 / 微小重力 |
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| 研究概要 |
液体燃料表面上の火炎伝ぱにおよぼす重力の作用を明らかにすることを目的に、地上(重力場)での引火点近傍(Sub-Flash状態)と引火点以上(Super‐Flash状態)の両方について実験的に調査するとともに、NASAルイスセンターSALプロジェクトで行われたロケット実験による微小重力場での火炎伝ばの結果と比較検討した。これらの過程で、とりわけSub一Flash状態で生じる振動火炎伝ぱに重力の作用が著しいことが判明した。振動火炎伝ぱは、液相内の渦の生成過程と、気相での可燃混合気の形成過程の相互作用によって起こるので、これを明らかにするために、1)液相内の渦の生成と表面温度分布におよぼす重力の作用を明確にする、2)気相内での可燃混合気の形成に果たす重力の作用を明確にする。の2点に焦点を絞って研究を行った。以上の結果以下の知見を得た。
(1)伝ぱする火炎先端前方の液相内での渦の生成は第一義的にマランゴニカに起因するが、渦の成長過程およびその大きさには浮力(重力)が影響している。渦は本質的に3次元の構造をもつ。
(2)液相内での渦の形成に伴って、液表面温度が低下する領域が存在する。この低温領域の表面温度が引火点温度を越えると火炎はクローリング状態からジャンプし、振動火炎伝ぱが生じる。
(3)液相内の浮力は温度差をなくす方向に作用する。浮力のない微小重力場では、液表面の低温領域は大きくかつ引火点を越えずにクローリング状態で伝ぱする。
(4)気相での燃料蒸気濃度は液表面の低温領域上方で低下する。しかし、火炎の浮力と液表面張力流の相互作用によって生じる再循環流が蒸気濃度を均一化する方向に作用する。
(5)微小重カ下でも、火炎の浮カによって生じる流速に相当した対向流中で火炎は伝ぱするが、その速度は地上での速度のおよそ1/2となる。この原因は液相内浮力の作用がないことによる。
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