安全確認型の燃焼診断手法によるマルチマイクロフレームのスマートコントロール

• 研究課題/領域番号: 20560181
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 熱工学
• 研究機関: 長岡技術科学大学
• 研究代表者: 門脇 敏 長岡技術科学大学, 大学院・技術経営研究科, 教授 (20185888)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2010年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2009年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2008年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: 燃焼 / 熱工学 / 燃焼診断 / 多重微小火炎 / 安全確認型 / 知的制御

研究概要

本論文では,バーナー上に形成されるマルチマイクロフレームを取り扱い,安全確認型の燃焼診断手法を用いてスマートコントロールする術を調べた.ここでは,3,7,19本のステンレスチューブによる三つのタイプのマルチマイクロバーナーを用意した.予混合火炎の発光強度の時間履歴を測定し,その二乗平均平方根を求め,平均値で標準化した発光ゆらぎのパワースペクトル密度を求めた.得られた二乗平均平方根は流量とバーナーのタイプに依存し,当量比が大きくなると共に増大した.低周波数域において1/fスペクトルが観測され,当量比が充分大きいときにはパワースペクトル密度に鋭いピークが見られた.加えて,発光ゆらぎに関する時間履歴解析を行い,アトラクターを求め,予混合火炎のゆらぎの特性を調べた.アトラクターはトーラス状であり,それゆえ予混合火炎の挙動は準周期的であることが明らかになった.

研究成果

• [雑誌論文] Intrinsic instability of premixed flames at sufficiently low activation energy (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Kaewpradap, S.Kadowaki
  • 雑誌名: Aerospace Technology Japan Vol.8 ページ: 15-21
  • NAID: 130000262821
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intrinsic instability of premixed flames at sufficiently low activation energy (2010)
  • 著者名/発表者名: Kaewpradap, A., Kadowaki, S.
  • 雑誌名: Aerospace Technology Japan 巻: 8 ページ: 15-21
  • NAID: 130000262821
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterisrics of three-dimensional cellular premixed flames induced by intrinsic instability (2008)
  • 著者名/発表者名: S.Kadowaki, H.Funayama
  • 雑誌名: Proceedings of the 13^<th> International Symposium on Flow Visualization ID#97 ページ: 9-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characteristies of three-dimensional cellular premixed flames induced by intrinsic instability (2008)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Kadowaki, Hideki Funayama
  • 雑誌名: Proceedings of the 13th International Symposium on Flow Visualization
  • 査読あり
• [学会発表] フラットバーナー上に形成されるセル状火炎:CH-PLIFによる計測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 國吉, 門脇
  • 学会等名: 日本機械学会北陸信越支部第48期総会・講演会
  • 発表場所: 長野県上田市
  • 年月日: 2011-03-05
• [学会発表] マルチマイクロバーナー上に形成されるメタン火炎の挙動とゆらぎ (2010)
  • 著者名/発表者名: 丸山, 國吉, 門脇
  • 学会等名: 日本機械学会北陸信越支部第47期総会・講演会
  • 発表場所: 新潟市
  • 年月日: 2010-03-10
• [学会発表] マルチバーナー上に形成されるメタン・空気予混合火炎の挙動とゆらぎ (2009)
  • 著者名/発表者名: 丸山, 門脇
  • 学会等名: 第46回日本伝熱シンポジウム
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2009-06-02
• [学会発表] マルチバーナー上に形成されるメタン・空気予混合火炎の挙動とゆらぎ (2009)
  • 著者名/発表者名: 丸山俊典, 門脇敏
  • 学会等名: 第46回日本伝熱シンポジウム
  • 発表場所: 京都市(予定)
• [備考] ホームページ
  • URL: http://mcweb.nagaokaut.ac.jp/~kadowaki/