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レーザ加熱法を用いた火炎面曲率制御によるFlame Dynamicsの研究

研究課題

研究課題/領域番号 21360090
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 熱工学
研究機関北海道大学

研究代表者

藤田 修  北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (10183930)

研究分担者 中村 祐二  北海道大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (50303657)
伊東 弘行  北海道大学, 大学院・工学研究院, 助教 (30372270)
研究期間 (年度) 2009 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2011年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2010年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2009年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワード燃焼 / 予混合火炎 / 火炎曲率 / 不安定現象 / 音響振動 / レーザ / ルイス数 / 乱流火炎
研究概要

レーザ加熱法により平面予混合火炎に任意の曲率を与え、その後の火炎面不安定現象の進展の観察を行った。まず開放型平面火炎バーナを用い、ルイス数(Le)の異なる2種類の混合気についてこの実験を行ったところ、火炎変形の拡大(Growthrate)がLeに影響を受けることを明確にした。また、火炎伝播管を用いた実験では、本法により変形を与えた火炎と管内に形成される音響振動場の相互作用を観察し、火炎の不安定化および自己乱流化現象発生の可否が、本研究で新たに定義したフルード数(PulsatingFroudeNumber)Gpにより整理できることを示した。

報告書

(5件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2013 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (35件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Transition of Flat Flames to Turbulent Motion Induced byExternal Laser Irradiation2011

    • 著者名/発表者名
      Park,J.S., Fujita,O., Nakamura,Y., Ito,H.
    • 雑誌名

      Proc.Combustion Institute

      巻: Vol.33,Issue 1 ページ: 1105-1112

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transition of Flat Flames to Turbulent Motion Induced by External Laser Irradiation2011

    • 著者名/発表者名
      J.S.Park, O.Fujita, Y.Nakamura, H.Ito
    • 雑誌名

      Proceedings of the Combustion Institution

      巻: Vol.33 ページ: 1105-1112

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transition of Flat Flames to Turbulent Motion Induced by External Laser Irradiation2011

    • 著者名/発表者名
      J.S.Park, O.Fujita, Y.Nakamura, H.Ito
    • 雑誌名

      Proceedings of the Combustion Institution (I.F.3.256)

      巻: Vol.33 ページ: 1290-1294

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phenomena in oscillating downward propagating flames induced by external laser irradiation method2010

    • 著者名/発表者名
      ark,J.S., Fujita,O., Honko,T., Yamada,Y., Nakamura, Y., Ito,H.
    • 雑誌名

      Experimental Thermal and Fluid Science

      巻: 34 ページ: 1290-1294

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phenomena in Oscillating Downward Propagating Flames Induced by External Laser Irradiation.2010

    • 著者名/発表者名
      J.S.Park, O.Fujita, T.Honko, Y.Yamada, H.Ito, Y.Nakamura
    • 雑誌名

      External Laser Irradiation. Experimental Thermal and Fluid Science.Vo1.34, pp.1290-1294 (LF=1.234)

      巻: 34 ページ: 1290-1294

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transition of Flat Flames to Turbulent Motion Induced by External Laser Irradiation2010

    • 著者名/発表者名
      J.S.Park, O.Fujita, Y.Nakamura, H.Ito
    • 雑誌名

      Proceedings of the Combustion Institution Vol.33(Accepted)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Interaction between propagation speed and flame structure in downward cellular propagating flame in a combustion tube with CO2 laser irradiation2013

    • 著者名/発表者名
      Kira,A., Taniyama,Y., Ito,H., Fujita,O.
    • 学会等名
      24th Int. Conference on Dynamics of Explosions and Reactive Systems
    • 発表場所
      National Central Univ. (Taipei, Taiwan)
    • 年月日
      2013-07-30
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 外部レーザ加熱を伴う管内下方伝播火炎の乱流挙動への遷移条件2013

    • 著者名/発表者名
      谷山由和, 藤田修
    • 学会等名
      第50回伝熱シンポ
    • 発表場所
      ウェスチンホテル仙台(仙台)
    • 年月日
      2013-05-30
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Competition between buoyancy effects and propagation speed on flame structure in downward cellular propagatingflame in a combustion tube with time controlled CO2 laser irradiation2013

    • 著者名/発表者名
      Kira,A., Taniyama,Y., Ito,H., Fujita,O.
    • 学会等名
      9th Asia-Pacific Conference on Combustion
    • 発表場所
      Gyeongju Hilton Hotel (Gyeongju, Korea)
    • 年月日
      2013-05-20
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 外部レーザ加熱を伴う管内下方伝播火炎の乱流挙動への遷移条件2013

    • 著者名/発表者名
      谷山由和,藤田修
    • 学会等名
      第50回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      ウェスティンホテル仙台(仙台市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Interaction between propagation speed and flame structure in downward cellular propagating flame in a combustion tube with CO2 laser irradiation2013

    • 著者名/発表者名
      Kira Aguilar,Yoshikazu Taniyama,Hiroyuki Ito,Osamu Fujita
    • 学会等名
      24th ICDERS(International Conference on Dynamics of Explosions and Reactive Systems)
    • 発表場所
      National Central University (Taipei,Taiwan)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Competition between buoyancy effects and propagation speed on flame structure in downward cellular propagating flame in a combustion tube with time controlled CO2 laser irradiation2013

    • 著者名/発表者名
      Kira Aguilar,Yoshikazu Taniyama,Hiroyuki Ito,Osamu Fujita
    • 学会等名
      9th Asia-Pacific Conference on Combustion
    • 発表場所
      Gyeongju Hilton Hotel (Gyeongju,Korea)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Transient Deformation of Downwards Propagating Cellular Structure Flame in a Combustion Tube with ExternalLaser Irradiation2012

    • 著者名/発表者名
      Kira,A,谷山由和,伊東弘行,藤田修
    • 学会等名
      第50回燃焼シンポ
    • 発表場所
      愛知県産業労働センター(名古屋)
    • 年月日
      2012-12-05
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 外部レーザ加熱を伴う管内下方伝播火炎と音響振動の相互作用2012

    • 著者名/発表者名
      谷山由和、伊東弘行、藤田修
    • 学会等名
      第50回燃焼シンポ
    • 発表場所
      愛知県産業労働センター(名古屋)
    • 年月日
      2012-12-05
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Study of Cellular Structure of Downward Propagating Premixed Flame in a Combustion Tube2012

    • 著者名/発表者名
      Kira,A, Taniyama,Y., Ito, H., and Fujita, O.
    • 学会等名
      Work-In Progress Poster Colloquium at 34th Int. Symp. on Comb.
    • 発表場所
      Warsaw University of Technology (Warsaw, Poland)
    • 年月日
      2012-08-01
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Initiation of the corrugated sturucture in downward propagating flame ina combustion tube with external laser2012

    • 著者名/発表者名
      Taniyama, Y., J.S.Park, and Fujita, O.
    • 学会等名
      Work-In Progress Poster Colloquium at 34th International Symposium on Combustion
    • 発表場所
      Warsaw Univ. of Technology (Warsaw, Poland)
    • 年月日
      2012-08-01
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 外部レーザ加熱を伴う管内下方伝播火炎における波状火炎の形成2012

    • 著者名/発表者名
      谷山由和,朴俊成,藤田修
    • 学会等名
      第49回伝熱シンポ
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山)
    • 年月日
      2012-05-31
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 外部レーザ加熱を伴う管内下方伝播火炎における波状火炎の形成2012

    • 著者名/発表者名
      谷山由和, Park June Sung,藤田修
    • 学会等名
      第49回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 外部レーザ加熱を伴う管内下方伝播火炎に対する音響振動の影響2012

    • 著者名/発表者名
      谷山由和,伊東弘行,藤田修
    • 学会等名
      第50回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      愛知県産業労働センター(名古屋市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Transient deformation of downward propagating cellular structure flame in a combustion tube with external laser irradiation2012

    • 著者名/発表者名
      Kira Aguilar,Yoshikazu Taniyama,Hiroyuki Ito,Osamu Fujita
    • 学会等名
      第50回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      愛知県産業労働センター(名古屋市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Initiation of the corrugated structure in downwardly propagating flames in a combustion tube with external laser2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Taniyama, June Sung Park,Osamu Fujita
    • 学会等名
      34th International Symposium on Combustion, Work-in-progress
    • 発表場所
      ワルシャワ工科大学(Warsaw,Poland)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Study of cellular structure of downwards propagating premixed flame in a combustion tube2012

    • 著者名/発表者名
      Kira Aguilar,Yoshikazu Taniyama,Hiroyuki Ito,Osamu Fujita
    • 学会等名
      34th International Symposium on Combustion, Work-in-progress
    • 発表場所
      ワルシャワ工科大学(Warsaw,Poland)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] レーザ照射により曲率を与えた予混合火炎の非定常変形挙動に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      高木一成,June Sung PARK,伊東弘行,中村祐二,藤田修
    • 学会等名
      第49回燃焼シンポ
    • 発表場所
      慶應義塾大学(横浜)
    • 年月日
      2011-12-06
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] レーザ照射により曲率を与えた予混合火炎の非定常変形挙動に関する研究講演論文集2011

    • 著者名/発表者名
      高木一成, June Sung PARK, 伊東弘行, 中村祐二, 藤田修
    • 学会等名
      第49回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      慶應大学(横浜市)
    • 年月日
      2011-12-05
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Instability of premixed flame propagating in a combustion tube2011

    • 著者名/発表者名
      Fujtia Osamu., June Sung Park, Yoshikazu Taniyama
    • 学会等名
      7^<th> SNU-HU Joint Symposium on Mechanical and Aerospace Engineering
    • 発表場所
      Seoul National University(Korea)
    • 年月日
      2011-11-18
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Transition from Laminar to Turbulent Flame Induced by Laser Irradiation Method in a Propagation Tube2011

    • 著者名/発表者名
      Osamu Fujita, June Sung Park, Yoshikazu Taniyama
    • 学会等名
      8th International Conference on Flow Dynamics
    • 発表場所
      Tohoku University (Sendai)
    • 年月日
      2011-11-09
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Transition from Laminar to Turbulent Flame Induced by Laser Irradiation Method in a Propagation Tube2011

    • 著者名/発表者名
      Fujtia Osamu., June Sung Park, Yoshikazu Taniyama
    • 学会等名
      8^<th> International Conference on Flow Dynamics
    • 発表場所
      ホテルメトロポリタン仙台(仙台市)
    • 年月日
      2011-11-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Determination of the transition threshod from laminar flat flames to turbulent flames by a CO_2 laser irradiation method, Proc2011

    • 著者名/発表者名
      Park, J. S., Fujita, O, Taniyama, Y
    • 学会等名
      23rd International Colloquium on Dynamics of Explosion and Reactive Systems (23rd ICDERS)
    • 発表場所
      University of California at Irvine (Irvine, USA)
    • 年月日
      2011-07-26
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Determination of the transition threshod from laminar flat flames to turbulent flames by a CO_2 laser irradiation method2011

    • 著者名/発表者名
      Park, J.S., Fujita, O, Taniyama, Y
    • 学会等名
      Proc.23rd International Colloquium on Dynamics of Explosion and Reactive Systems (23rd ICDERS)
    • 発表場所
      University of California Irvine(USA)
    • 年月日
      2011-07-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Active Induction of the Transition from Hydrodynamicto Primary Acoustic Instablity by CO2 Laser Irradiation, Proc2010

    • 著者名/発表者名
      Park, J. S., Fujita, O., Ito, H., and Nakamura, Y.
    • 学会等名
      8th Asia-Pacific Conference on Combustion
    • 発表場所
      Taramati Baradari Cultural Complex (Hyderbad, India)
    • 年月日
      2010-12-13
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Active Induction of the Transition from Hydrodynamic to Primary Acoustic Instability by CO2 Laser Irradiation2010

    • 著者名/発表者名
      Park, J.S., Fujita, O., Ito, H., Nakamura, Y.
    • 学会等名
      8th Asia-Pacific Conference on Combustion
    • 発表場所
      Taramati Baradari Cultural Complex, Hyderabad, India
    • 年月日
      2010-12-13
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Transition of Flat Flames to Turbulent Motion Induced by External Laser Irradiation2010

    • 著者名/発表者名
      J.S.Park, O.Fujita, Y.Nakamura, H.Ito
    • 学会等名
      33rd International Symposium on Combustion (Oralpresentation)
    • 発表場所
      Tsinghua University, Beijing, China
    • 年月日
      2010-08-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic Behavior of Premixed Flame distorted by Laser Irradiation2010

    • 著者名/発表者名
      Takagi, K., Park, J.S., Nakamura, Y., Ito, H., Fujita, O.
    • 学会等名
      33rd International Symposium on Combustion (Work-In Progress Poster Colloquium)
    • 発表場所
      Tsinghua University, Beijin, China
    • 年月日
      2010-08-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic Behavior of Premixed Flame distorted by Laser Irradiation2010

    • 著者名/発表者名
      Takagi, K., Park,J.S., Nakamura,Y., Ito, H., and Fujita, O
    • 学会等名
      Work-In Progress Poster Colloquium at 33rd Int. Symp. on Comb.
    • 発表場所
      Tsinghua University, (Beijing, China)
    • 年月日
      2010-08-03
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Nakamura, Transition Phenomena of Downward Propagation Flames in a Tube induced by ExternalLaser Irradiation2009

    • 著者名/発表者名
      Park,J.S, Fujita,O., Honko, T., Yamada, Y., Ito, H., Y
    • 学会等名
      第47回燃焼シンポ演論文集
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌)
    • 年月日
      2009-12-03
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Transition Phenomena of Downward Propagation Flames in a Tube induced by External Laser Irradiation2009

    • 著者名/発表者名
      J.S.Park, O.Fujita, T.Honko, Y.Yamada, H.Ito, Y.Nakamura
    • 学会等名
      47^<th> Japanese Combustion Symposium
    • 発表場所
      Sapporo Convention Center, Sapporo
    • 年月日
      2009-12-03
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic Behavior of Oscillating Flame Fronts in a Combustion Tube Induced by External Laser Irrandation2009

    • 著者名/発表者名
      Park,J.S., Fujita,O., Nakamura,Y., Ito H.
    • 学会等名
      Proceegings of KOSCO
    • 発表場所
      Seoul National University (Seoul, Korea)
    • 年月日
      2009-11-30
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Dynamic Behaviors of Oscillating Flame Fronts in a Combustion Tube Induced by External CO2 Laser Irradiation2009

    • 著者名/発表者名
      J.S.Park, O.Fujita, Y.Nakamura, H.Ito
    • 学会等名
      39^<th> KOSCO symposium
    • 発表場所
      Hanyang University, Seoul, Korea
    • 年月日
      2009-11-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Oscillating Flame Fronts induced by External Laser Irradiation Method in a Tube2009

    • 著者名/発表者名
      J.S.Park, O.Fujita, Y.Nakamura, H.Ito
    • 学会等名
      6^<th> HU-SNU Joint Symposium on Mechanical and Aerospace Engineering
    • 発表場所
      Seoul National University, Seoul, Korea
    • 年月日
      2009-11-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Some Features of Oscillating Downward Propagation Flames Induced by External Laser Irradiation, Proc2009

    • 著者名/発表者名
      Park, J. S., Fujita, O., Honko, T., Yamada, Y., Ito, H., and Nakamura, Y.
    • 学会等名
      21st International Colloquium on Dynamics of Explosion and Reactive Systems
    • 発表場所
      Minsk City Hall (Minsk, Belarus)
    • 年月日
      2009-07-30
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Some Features of Oscillating Downward Propagation Flames Induced by External Laser Irradiation2009

    • 著者名/発表者名
      J.S.Park, O.Fujita, T.Honko, Y.Yamada, H.Ito, Y.Nakamura
    • 学会等名
      22nd International Colloquium on Dynamics of Explosion and Reactive Systems(22^<nd> ICDERS)
    • 発表場所
      Oktyabrskay Square Centre, Minsk, Belarus
    • 年月日
      2009-07-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://york-me.eng.hokudai.ac.jp/researches/2012/FlameInstability/index-e.htm

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [備考] Flame instabilities of propagating flame in a tube

    • URL

      http://york-me.eng.hokudai.ac.jp/researches/2012/FlameInstability/index-e.htm

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://york-me.eng.hokudai.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://york-me.eng.hokudai.ac.jp/researches/2009/LaserInstability/index-e.html.htm

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://york-me.eng.hokudai.ac.jp/researches/2009/LaserInstability/index-e.html.htm

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2019-07-29  

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