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旋回流式噴霧バーナの燃焼特性

研究課題

研究課題/領域番号 62550683
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 化学工学
研究機関東北大学

研究代表者

大谷 茂盛  東北大学, 工学部, 教授 (00005183)

研究分担者 深井 潤  東北大学, 工学部, 助手 (20189905)
三浦 隆利  東北大学, 工学部, 助教授 (60111259)
研究期間 (年度) 1987
研究課題ステータス 完了 (1987年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1987年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード噴霧燃焼 / 旋回流 / K-ε2方程式 / PWM / CWM / NO_× / Soot
研究概要

噴霧燃焼時の液体燃料と空気との混合を良好にし燃焼効率の向上を図るため, 燃焼用空気に旋回をかけて流動させる場合の燃焼特性を明らかにすべき, 以下の実験的・解析的な検討を行った.
(1)従来のk-ε2方程式モデルでは旋回流による乱れの非等法性を表すことができないので, 従来のモデルだけではなく, 修正モデルによるシミュレーションも行った.
(2)アクリルダクト内でコールド実験を行い, 流動条件の異なる場合について平均流速, 速度変動量の測定を行い, 解析結果との比較を行った. その結果, 燃焼用空気の旋回流に依存すると思われるノズル付近の再循環流れを, 修正法では予測できたが, 従来法では予測できなかった.
(3)NO_xの生成速度について, thermal NO_xには拡大Zeldovich機構を, Fuel NOxにはFenimoreのモデルを用いた. さらに媒塵(Soot)の生成量を乱流輸送方程式を用いて計算した.
(4)PWM(ピッチー水系)2段燃焼法に対して, 修正モデルを用いてNO_X生成量とSoot生成量を推算した結果, 実験結果と良好に一致した.
(5)CWM(石炭-水系)噴霧燃焼に対して, 噴霧特性(ザウター平均径及び滴初速度)の燃焼特性に及ぼす影響を実験的及び解析的に検討した結果, 良好な一致が見られた.
(6)PWM及びCWMに対して, 数種類の燃焼炉におけるNO_X生成量及びSoot生成量と計算結果との比較を行い, いずれも満足できる結果が得られた.

報告書

(1件)
  • 1987 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (2件)

  • [文献書誌] 大黒 正敏: ケミカル・エンジニアリング. 32. 45-49 (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 三浦 隆利: 化学工学論文集.

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書

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公開日: 1987-04-01   更新日: 2016-04-21  

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