| 研究概要 |
乱流燃焼場では流速と温度および成分濃度の変動と化学反応との相互干渉が火炎構造の変化や消炎を誘起する.その燃焼場の構造を解明するためには流速および温度,成分濃度の二次元分布の瞬時同時測定が肝要である.本研究では微少時間差で二回のパルス光を発振するNd:YAGレーザと二台のCCDカメラを利用し,レ-リ散乱法による二次元瞬時温度分布測定を行うと同時に,得られた二枚のレ-リ散乱強度画像を用いて,相互相関法により二次元瞬時速度ベクトル分布を求めるレ-リ散乱画像流速測定法を開発した.次に乱流拡散火炎に適用し,得られた温度および速度ベクトルの二次元分布より渦度,せん断歪み速度,歪み速度テンソルの法線方向成分および温度消散率の二次元分布を同時に求めることを可能とした.それに基づき,速度せん断層付近で火炎片が中心軸内向きの傾斜をもつ場合は歪み速度テンソルが正の値をとる傾向があり,火炎片を引き延ばすため,温度消散率の高い層が二つ接近して存在し,火炎片の温度低下及び局所消炎を誘起することを明らかにした.一方,正の大きな値を占めない火炎帯では,火炎帯の半径方向幅は比較的厚くなる傾向があり,温度消散率は低い値をとるか,もしくは高い領域が離れて存在し,熱の消散速度が火炎帯の温度低下を生じさせる効果は少ないことを示した.
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