| 研究課題/領域番号 |
16560655
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
化工物性・移動操作・単位操作
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
小林 敬幸 名古屋大学, エコトピア科学研究所, 助教授 (90242883)
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| 研究分担者 |
渡辺 藤雄 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (70109312)
窪田 光宏 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (60345931)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2005年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2004年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
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| キーワード | 酸素 / 燃焼 / 高周波磁場 / プラズマ支援 / 電力 / 誘導放電 |
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| 研究概要 |
酸素燃焼技術は、エネルギー変換効率の飛躍的向上を図る新しい熱技術としての可能性を秘めており、将来、技術の展開が期待される。酸素燃焼は、超高温場を形成するので、従来の分子論的・燃焼学的な取扱いが適用できない可能性が高い。従って、酸素燃焼を科学的・技術的に検討することが技術の展開を図る上で重要である。そこで、本研究では、酸素燃焼技術を利用した新たな省エネルギー型のエネルギープロセス開発のための基礎的知見を総合的に得ることを目的として、次の2点を実施した。
(1)酸素燃焼の燃焼学的な制御技術に資する基本的知見を得ること。
(2)酸素燃焼場における分子レベルの特異性を明らかにすること。
平成16年度はメタン・酸素燃焼場に、高周波磁場を燃焼炎に印加することにより酸素燃焼の燃焼状態を制御する可能性について実験的に検討した。高周波電磁場を印加することにより、高周波誘導電流はジュール熱を発生させ、ジュール熱を燃焼炎中のラジカルが吸収し電離を起こすことによりプラズマが生成される。このプラズマの生成によりラジカル分布を変化させ、燃焼炎中の化学種をプラズマ化させ熱流体場の電気的性質や化学種濃度を制御することを期待している。
メタン・酸素予混合燃焼火炎にコイルに電力をパルス的に加えて高周波磁場を印加し、誘導磁場によりエネルギーを火炎場に供与する可能性を検討した。その結果、高周波回路にかかる負荷量が変化することが認められた。これによって、提案する手法により外部から火炎にエネルギーを供与できることを示した。
ついで、エネルギー供与量を定量化することを試みた。その検討した結果、低電力域では目的とする火炎内へは燃焼負荷量と同等量のエネルギーをプラズマにより付加できることを確認した。また、プラズマ支援燃焼場における温度の同定法についてもプラズマシートモデルを仮定することによって推定できる可能性があることを示した。
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