| 研究概要 |
密閉燃焼室内を伝播する火炎の燃焼速度(すなわち火炎に対する未燃焼混合気の相対的流入速度)は予混合燃焼を記述する上での重要なパラメ-タの一つである.本研究では,燃焼室内の圧力および局所的乱流特性(乱れ強さ,スケ-ル,パワ-スペクトルなど)と,その乱流によって影響される局所火炎の乱流燃焼速度,さらに未燃焼混合気の温度変化を同時に測定し,相互の関係を明らかにしうる方法を確立することを目的としている.
火炎伝播方向に対して垂直に通された2本のレ-ザビ-ムが,火炎面によって屈折する時期を検出して,火炎伝播速度を測定し,LDAにて測定した未燃焼混合気流速との差として燃焼速度を求めた.層流火炎に対しても乱流火炎に対しても同様の方法にて測定した.結果は,圧力変化から求めた全体の燃焼率および火炎形状の測定結果から求めた値とよく一致するものとなった.層流火炎に比べて乱流火炎の場合には,燃焼速度の測定値のばらつきが大きく,乱流火炎の一つの特徴が示された.
LDAから得られる流速デ-タから乱流特性値を求めるためには,非定常な短い時間の流速デ-タを解析する必要がある.その方法として,デジタルフィルタについて検討した.バタワ-スデジタルフィルタを,両方向フィルタ法で位相変化の影響を除去するようにして使用することが可能であることがわかった.
未燃焼混合気温度については,レ-ザ干渉法により,初期温度からの変化を求めた.その結果,未燃焼混合気はほぼ断熱的に変化することがわかった.
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