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小型拡散火炎の「超」安定機構:小型化に伴う超過エンタルピー燃焼の実証

研究課題

研究課題/領域番号 26289041
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 熱工学
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

中村 祐二  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50303657)

連携研究者 松岡 常吉  豊橋技術科学大学, 大学院工学研究科・機械工学系, 助教 (90633040)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2015年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2014年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
キーワードマイクロ燃焼 / バーナ火炎 / 拡散火炎 / 超過エンタルピー燃焼 / 燃焼 / マイクロフレーム / 超過エンタルピー / 燃焼安定性 / 熱工学
研究成果の概要

火炎を小型化するだけで自動的に発現する燃焼安定化機構の存在を確認するため,低温で反応性の高い燃料(水素,DME)を考え,火炎付着のメカニズムを反応論的に検討を行った.また熱循環モデルを構築し,熱循環が発現する条件を数値的に検討した.さらにバーナ内部の改質状況の観察系としてPt-WO3によるガスクロミックセンシングを新規導入することで,極細バーナ内部のガス分布を検知できるセンサの特性に関して詳細な検討を行った.結果,ガスクロミック反応過程における温度依存性が強いため,呈色画像から濃度分布を推定するには適切な温度補正を行うが不可欠であることを明確にした.

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] Univeristy of Kentucky(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Kentucky(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Flame Base Structures of Micro-jet Hydrogen/Methane Diffusion Flames2017

    • 著者名/発表者名
      Gao, J., Hossain, A., and Nakamura, Y.
    • 雑誌名

      Proceedings of Combustion Institute

      巻: 36 号: 3 ページ: 4209-4216

    • DOI

      10.1016/j.proci.2016.08.034

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Numerical Study on Heat-recirculation assisted Combustion for Small Scale Jet Diffusion Flames at Near-extinction Condition2017

    • 著者名/発表者名
      Gao, J., Hossain, A., Matsuoka, T., and Nakamura, Y.
    • 雑誌名

      Combustion and Flame

      巻: 178 ページ: 182-194

    • DOI

      10.1016/j.combustflame.2016.12.028

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Progress in small-scale combustion2017

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, Y., Gao, J., and Matsuoka, T.
    • 雑誌名

      Journal of Thermal Science and Technology

      巻: 12 号: 1 ページ: JTST0001-JTST0001

    • DOI

      10.1299/jtst.2017jtst0001

    • NAID

      130005292434

    • ISSN
      1880-5566
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Low-temperature Ignition of Dimethyl Ether: Transition from Cool Flame to Hot flame Promoted by Decomposition of HPMF (HO2CH2OCHO)2016

    • 著者名/発表者名
      Gao, J., and Nakamura, Y.
    • 雑誌名

      Combustion and Flame

      巻: 165 ページ: 68-82

    • DOI

      10.1016/j.combustflame.2015.09.034

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 燃焼のスマート制御に向けた挑戦: 温度の「ミッシングリンク」は埋まるのか?2015

    • 著者名/発表者名
      中村祐二
    • 雑誌名

      スマートプロセス学会誌

      巻: 4 号: 1 ページ: 30-35

    • DOI

      10.7791/jspmee.4.30

    • NAID

      130005119108

    • ISSN
      2186-702X, 2187-1337
    • 年月日
      2015-01-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Thermal and Chemical Structures formed in the Micro Burner of Miniaturized Hydrogen-air Jet Flames2015

    • 著者名/発表者名
      Hossain, A., and Nakamura, Y.
    • 雑誌名

      Proceedings of the Combustion Institute

      巻: 35 号: 3 ページ: 3413-3420

    • DOI

      10.1016/j.proci.2014.08.008

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Effect of Ambient Oxygen and Temperature on Gaschromic Properties of Pt/WO3 Thin Film exposed by Hydrogen2017

    • 著者名/発表者名
      Yashiki, K., Matsuoka, T., and Nakamura, Y.
    • 学会等名
      26th International Colloquium on Dynamics of Explosion and Reactive Systems (26th ICDERS)
    • 発表場所
      Boston, MA
    • 年月日
      2017-07-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ガスクロミック反応を利用した狭流路内の薄膜水素センシングに向けた基礎検討2016

    • 著者名/発表者名
      屋敷健太,松岡常吉,中村祐二
    • 学会等名
      第54回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-11-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A Numerical Study on the Stabilization Mechanism of Micro-jet Hydrogen Diffusion Flames2015

    • 著者名/発表者名
      Gao, J., Hossain, A., and Nakamura, Y.
    • 学会等名
      第53回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 非予混合マイクロフレームの火炎位置におよぼす温度と酸素濃度の影響2014

    • 著者名/発表者名
      中條 雄,松岡常吉,有賀雄大,平沢太郎,中村祐二,野田 進
    • 学会等名
      第52回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2014-12-03 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Air Temperature on Flame Base Position of Miniature Jet Flames2014

    • 著者名/発表者名
      Chujo, T., Matsuoka, T., Noda, S., Hirasawa, T., and Nakamura, Y.
    • 学会等名
      Work-In Progress Poster Colloquium at 35th International Symposium on Combustion
    • 発表場所
      米国サンフランシスコ
    • 年月日
      2014-08-03 – 2014-08-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] Novel control method of combustion by "microflame"

    • URL

      http://www.me.tut.ac.jp/ece/microflame_en.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.tut.ac.jp/university/faculty/me/5478_seeds1.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.tut.ac.jp/english/newsletter/research_highlights/pdf/research-highlights_research03.pdf

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2022-02-16  

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