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初年度となる本年度は、まず混合気の拡散特性が乱流燃焼速度特性および選択拡散効果に及ぼす影響を詳細に検討するため、主に不活性ガスの種類を変化させることにより異なる多成分系拡散特性を持つ燃料/酸素/不活性ガス混合気を作製し、乱流燃焼速度の計測を行った。さらに、乱流燃焼モデルの確立には不可欠な乱流火炎の形状および伝播特性を詳細に検討するため、火炎連続断層写真の撮影の準備を行った。
燃料/酸素/不活性ガス混合気の乱流燃焼速度特性は、等方的な定常乱れ場を得られる定容燃焼器を用い、混合気を大気圧充填し、所定の乱れ強さの下、燃焼室の中心で火花点火し、得られる燃焼器内圧力上昇率から算出する手法で明らかにした。ここで、混合気は当量比の異なる層流燃焼速度を25cm/sに揃えたものを使用し、燃料としては水素とメタンを、不活性ガスとしては窒素に加え、アルゴン、ヘリウム、二酸化炭素を用いた。なお、水素混合気では当量比が0.6以上のものとメタン混合気でのヘリウム添加混合気は作成できなかった。計測結果からは、水素、メタンの両混合気とも、同一乱れ強さでの乱流燃焼速度および消炎限界は、不活性ガスの種類に因らず当量比の小さいもの程それぞれ増加、拡大する傾向にあった。さらに、少なくとも希薄側における同一乱れ強さでの乱流燃焼速度は、窒素添加混合気を基準に考えるとアルゴン添加では同程度か若干大きな値を、二酸化炭素添加では大きな値を、ヘリウム添加では低い値を示すことが明らかになった。この不活性ガスの差異による燃焼特性の変化は、分子拡散に起因する選択拡散効果が重要な因子であることがわかった。
また、新規設備である高速度カメラシステムを用いたレーザートモグラフシステムは、現在までに、光学系の構成、散乱粒子の量、イメージインテンシファイアのマッチングなど予備的な燃焼実験が概ね終了した。
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