| 研究課題/領域番号 |
16656075
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| 研究種目 |
萌芽研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
熱工学
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| 研究機関 | 芝浦工業大学 |
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研究代表者 |
鈴木 健二郎 芝浦工業大学, 工学研究科, 教授 (00026064)
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| 研究分担者 |
矢作 裕司 芝浦工業大学, 工学部, 助教授 (60265973)
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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 |
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2005年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2004年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
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| キーワード | Can Combustor / Flame Stability / Large Eddy Simulation / LES / Turbulent Flow / Recirculating Flow / SOFC / Modeling / 超希薄 / マイクロ / 燃焼器 / アフターバーナ / 小型分散電源 / 有害物質ゼロエミッション / 低レイノルズ数 |
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| 研究概要 |
平成16年度の実績に基づき、次の数値解析的研究ならびに実験的研究を行った。ペン型マイクロ燃焼器内火炎の安定性には、バッフル板下流の迅速な混合と強い安定な循環流の形成が必須であるが、同時に熱損失を抑制して火炎温度を高温に保つことが重要である。数値解析的研究では、ペン型マイクロ燃焼器内の等温流を対象としてバッフル板下流に形成される循環流のあり方と燃料と空気の混合様式についてLarge Eddy Simulation(LES)を行い、燃料噴流流速と空気流入流速の速度比が循環流の形成と混合の良否を支配すること、とくに外側環状に配した空気孔径が小さく、空気噴流速度が大きい場合に、燃料噴流外周部のリング状渦が乱流渦に発達し、混合を促進し、火炎の安定化に良好であることを見出した。この点は、昨年度より継続した可視化実験とPIVを用いた乱流計測によって裏付けられた。さらに、Large Eddy Simulation(LES)を、バッフル板下流に形成される循環流と燃焼器壁間の伝熱特性の検討に応用した。その結果、乱流渦が発達し、混合が促進され、火炎の安定化に良好である空気孔径が小さく、空気噴流速度が大きい場合に、バッフル板下流の循環流と燃焼器壁との熱交換が促進されるため、火炎温度の低下を招き安いこと、ただし燃焼器壁外側に燃焼ガスを流す構造にすると熱損失の影響を低減できることを見出だした。
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