低カロリーガスによるエクセルギー保持燃焼：国際安全規格準拠の超小型燃焼器の開発

• 研究課題/領域番号: 23560219
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 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, その他の研究科, 教授 (20185888)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: 熱工学 / 燃焼診断 / エクセルギー / 安全確認型 / エクセルぎー / リスクアセスメント

研究概要

メタン/酸素/二酸化炭素混合気を取扱い，セル状火炎の形状とゆらぎを調べた．当量比が低下すると，セル幅と深さは大きくなった．これは，拡散・熱的不安定性の強度が高くなったためである．加えて，発光のゆらぎに関する時系列解析を遂行した．得られたアトラクターはトーラス状で，その軌道は低当量比において複雑となった．さらに，数値シミュレーションを遂行し，三次元セル状火炎の特性を精査した．未燃ガス温度が高くなると，増幅率は増大した．一方，火炎面は滑らかになったが，これは熱膨張の効果が弱くなったためである．

研究成果

• [雑誌論文] Shape and fluctuation of cellular premixed flames : lean combustion system of CH_4/O_2/CO_2 mixtures (2013)
  • 著者名/発表者名: Kadowaki, S. and Ohashi, H.
  • 雑誌名: Journal of Visualization 巻: vol.16 ページ: 5-8
  • NAID: 10031140604
• [雑誌論文] Numerical study on the intrinsic instability of high-temperature premixed flames under the conditions of constant density and constant pressure in the unburned gas (2013)
  • 著者名/発表者名: Kadowaki, S., Oshima, T., and Kobayashi, H.
  • 雑誌名: Journal of Fluid Science and Technology 巻: vol.8 ページ: 233-246
  • NAID: 130003366713
• [雑誌論文] Shape and fluctuation of cellular premixed flames: lean combustion system of CH4/O2/CO2 mixtures (2013)
  • 著者名/発表者名: 65. Kadowaki, S. and Ohashi, H.
  • 雑誌名: Journal of Visualization 巻: 16 ページ: 5-8
  • 査読あり
• [学会発表] Numerical study on the hydrodynamic instability of high- temperature premixed flames : Formation of three-dimensional cellular fronts (2013)
  • 著者名/発表者名: Kadowaki, S., Aoki, Y., Yamazaki, W., and Kobayashi, H.
  • 学会等名: Proceedings of the 9th Asia-Pacific Conference on Combustion
  • 発表場所: 慶州(韓国)(CD-ROM, p. 184)
• [学会発表] Numerical study on the hydrodynamic instability of high-temperature premixed flames (2013)
  • 著者名/発表者名: Kadowaki, S.
  • 学会等名: 9th Asia-Pacific Conference on Combustion
  • 発表場所: 慶州（韓国）
• [学会発表] フラットバーナー上に形成されるセル状火炎のレーザー計測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大橋,目崎,山田,門脇
  • 学会等名: 熱工学コンファレンス2011
  • 発表場所: 浜松市
• [学会発表] フラットバーナー上に形成されるセル状火炎のレーザー計測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大橋，目崎，山田，門脇
  • 学会等名: 熱工学コンファレンス2011
  • 発表場所: 静岡大学工学部（浜松市）
• [備考]
  • URL: http://mcweb.nagaokaut.ac.jp/~kadowaki/