| 研究概要 |
高温低酸素酸化剤中に形成される火炎は,理論混合分率F_<st>により衝突面に対して酸化剤側もしくは燃料流側に形成されるか決定される.以前の対向流拡散火炎の研究では,火炎はF_<st>=0.5を境に分かれて形成された.しかしながら,我々の対向流予混合拡散ハイブリッド火炎の層流での実験結果では希薄拡散火炎は常に燃焼ガス中に形成され続ける結果となった.
予混合拡散ハイブリッド火炎の構造について,消炎限界の測定により拡散火炎は,予混合火炎から排出される高温で低酸素濃度の燃焼ガスを酸化剤とすることで安定した火炎を形成させることができる事が明らかとなった.予混合火炎もまた,拡散火炎からの熱的な補助により,予混合火炎単体では形成できない燃料濃度においても火炎を形成することができる事が明らかとなった.拡散火炎側にのみ乱れを添加した場合,乱れ強さが強くなるほど消炎する濃度は高くなり火炎の安定性を低下させることが明らかになった.予混合火炎側にのみ乱れを添加した場合では,当量比が高く予混合火炎が支配的な領域では,乱れ強さが強くなるほど希薄な燃料でも安定して燃焼が可能になるのに対し,当量比が低く拡散火炎が支配的な領域では,乱れ強さが強くなるほど消炎する燃料濃度は高くなることが明らかになった.
消炎限界近傍では局所的に消炎が生じ、現規模の大きい局所消炎がよどみ点において発生した場合には,火炎全体の消炎へと発展する.しかしながら,ほとんどの場合,火炎は局所消炎の現象から回復する.たとえば、局所消炎がよどみ点とはなれて局所消炎した場合である.この場合,局所消炎の領域から対向流流れによって押し流され,火炎は対向流流れの特性によって回復することが明らかとなった.
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