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微小火炎の燃焼促進に最適な火炎サイズ・伸長度の決定因子の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25420162
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
研究機関愛媛大学

研究代表者

中原 真也  愛媛大学, 理工学研究科, 教授 (20315112)

連携研究者 向笠 忍  愛媛大学, 大学院理工学研究科, 講師 (20284391)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2013年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード予混合燃焼 / 微小火炎 / 燃焼速度 / 火炎サイズ / 火炎伸長 / ルイス数 / マークスタイン数 / 熱工学 / 予混合火炎 / 燃焼促進 / 水素 / 希釈ガス / 火炎伸長度
研究成果の概要

本研究は、火炎半径5mm程度以下の微小サイズの火炎の燃焼促進を目的に、燃焼速度に最適な火炎サイズや火炎伸長度が決定される因子に着目して検討した。その結果、その最適値は、層流燃焼速度や化学反応特性時間に関わらず、燃料や希釈ガスの種類および当量比により決定される傾向にあることを明らかにした。また、微小な火炎領域で燃焼が促進される混合気に対して、分子拡散特性に着目し、その増加効果を定量的に推定する手法を提案した。さらに、微小火炎の燃焼速度特性を支配する因子としてルイス数やマークスタイン数が重要であることを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Effect of Dilution Gas on Burning Velocity of Hydrogen-Premixed Meso-scale Spherical Laminar Flames2015

    • 著者名/発表者名
      Masaya NAKAHARA, Fumiaki ABE, Kenichi TOKUNAGA, Atsushi ISHIHARA
    • 雑誌名

      Proceedings of the Combustion Institute

      巻: 35 号: 1 ページ: 639-645

    • DOI

      10.1016/j.proci.2014.05.050

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 水素-酸素-アルゴン理論混合気の乱流燃焼速度に与える局所燃焼速度特性の影響2013

    • 著者名/発表者名
      中原 真也,西部 祥平,松尾 佳憲,大元 喜雄,阿部 文明
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集B編

      巻: 79-804 ページ: 1675-1684

    • NAID

      130003374891

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A STUDY ON TURBULENT BURNING VELOCITY FOR LEAN HYDROGEN-PROPANE-AIR MIXTURES BASED ON LOCAL FLAME DISPLACEMENT VELOCITY2016

    • 著者名/発表者名
      M. Nakahara, F. Abe, K. Tokunaga, A. Ishihara
    • 学会等名
      the First Pacific Rim Thermal Engineering Conference
    • 発表場所
      Hawaii's Big Island(USA)
    • 年月日
      2016-03-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超希薄水素-プロパン混合気の微小球状層流火炎の燃焼速度特性に関する実験的研究2016

    • 著者名/発表者名
      図子和樹,池上航,柳原至,小山健人,中原真也,阿部文明,徳永賢一
    • 学会等名
      日本機械学会 中国四国支部卒業論文発表会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県・松山市)
    • 年月日
      2016-03-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] An Experimental Study on Burning Velocity Characteristics for Meso-scale Propagating Spherical Laminar Flames of Stoichiometric H2-O2-Dilution Gas Mixtures2015

    • 著者名/発表者名
      Wataru Ikegami, Masaya Nakahara, Itaru Yanagihara, Fumiaki Abe
    • 学会等名
      The 4th Joint Conference on Renewable Energy and Nanotechnology
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県・松山市)
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超希薄プロパン混合気の微小球状層流火炎の燃焼特性に与えるCO2の影響に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      池上航,中原真也,柳原至,阿部文明
    • 学会等名
      第53回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県・つくば市)
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] CO2添加プロパン予混合微小層流火炎の燃焼速度特性に関する実験的研究2015

    • 著者名/発表者名
      中原真也,池上 航,柳原至,阿部文明
    • 学会等名
      日本機械学会 熱工学コンファレンス2015
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府・吹田市)
    • 年月日
      2015-10-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 超希薄プロパン-二酸化炭素-酸素予混合微小球状伝ぱ火炎の燃焼速度特性に関する実験的研究2015

    • 著者名/発表者名
      柳原至,池上航,中原真也
    • 学会等名
      日本機械学会 西日本エンジンシステム研究会 2015年 夏季セミナー
    • 発表場所
      山口県由宇青少年自然の家(山口県・岩国市由宇町)
    • 年月日
      2015-09-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 水素-酸素-希釈ガス理論混合気の微小球状伝ぱ層流火炎の燃焼速度特性に関する実験的研究2015

    • 著者名/発表者名
      中原 真也,丸山 勇太,池上 航,阿部 文明
    • 学会等名
      第52回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県・福岡市博多区)
    • 年月日
      2015-06-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 水素-酸素-希釈ガス理論混合気の微小球状伝ぱ層流火炎の燃焼速度特性に関する実験的研究2015

    • 著者名/発表者名
      中原真也,丸山勇太,池上 航,阿部文明
    • 学会等名
      第52回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡市・福岡市博多区)
    • 年月日
      2015-06-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 水素微小球状層流火炎の燃焼速度特性に及ぼす希釈ガスの影響に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      丸山 勇太,中原 真也,池上 航,阿部 文明
    • 学会等名
      第52回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター (岡山県・岡山市北区)
    • 年月日
      2014-12-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] メタン理論予混合微小球状伝ぱ層流火炎の燃焼促進に関する実験的研究2014

    • 著者名/発表者名
      中原 真也,丸山 勇太,池上 航,阿部 文明
    • 学会等名
      熱工学コンファレンス2014
    • 発表場所
      芝浦工業大学 豊洲キャンパス (東京都・江東区)
    • 年月日
      2014-11-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 水素-酸素-希釈ガス微小球状伝ぱ火炎の燃焼特性に及ぼす層流燃焼速度の影響に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      丸山 勇太,池上 航,中原 真也
    • 学会等名
      2014年度西日本エンジンシステム研究会夏季シンポジウム
    • 発表場所
      国立淡路青少年交流の家(兵庫県・南あわじ市)
    • 年月日
      2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of Dilution Gas on Burning Velocity of Hydrogen-Premixed Meso-scale Spherical Laminar Flames2014

    • 著者名/発表者名
      Masaya NAKAHARA, Fumiaki ABE, Kenichi TOKUNAGA and Atsushi ISHIHARA
    • 学会等名
      35th International Symposium on Combustion
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2014-08-03 – 2014-08-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] プロパン-空気微小球状伝ぱ層流火炎の燃焼速度特性に関する実験的研究

    • 著者名/発表者名
      中原 真也,徳永 修一,西原 司,阿部 文明
    • 学会等名
      第50回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      仙台市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 水素微小球状伝ぱ火炎の燃焼特性に及ぼす層流燃焼速度の影響に関する研究

    • 著者名/発表者名
      丸山 勇太,徳永 修一,中原 真也
    • 学会等名
      2013年度西日本エンジンシステム研究会夏季シンポジウム
    • 発表場所
      岡山県
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 水素微小球状伝ぱ層流火炎の燃焼速度特性に及ぼす化学反応特性時間の影響に関する研究

    • 著者名/発表者名
      德永 修一,中原 真也,丸山 勇太,阿部 文明
    • 学会等名
      第51回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      大田区
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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