| 研究概要 |
乱流予混合火炎の火炎構造に与える火炎面の形状と非定常挙動の影響について以下の研究を行った。
1.研究調査
複数のPLIF装置による同時計測や乱流燃焼モデルの構築に関する国内外の最新の成果について調査した.
2.燃焼実験の計画と実施
現有のレーザ装置と購入した固体粒子発生器により,火炎の瞬間二次元計測を行うシステムを構成し,現有の燃焼器を改良して実験を実施した.また,得られた測定画像から火炎面の非定常挙動と火炎構造の関係を解明するためのプログラムを作成した.
3.乱流燃焼モデルの構築と数値計算の計画
「拡張Laminar Flamelet Model」に基づく新しい乱流燃焼モデルを構築し,実験結果に基づき改良を加え,独自開発の数値計算コードに組み込んだ.一方,数値計算装置を本研究用に整備した.
(1)乱流燃焼モデルの提案乱流燃焼モデルに関する調査結果に従い,研究代表者らが乱流拡散火炎に対して乱流燃焼場の解析モデルとして提案した「拡張Laminar Flamelet Model」に基づく組み合せ法を発展させ,適切な再結合パラメータについて検討し,乱流予混合火炎に対する組み合せ法を構築した.
(2)乱流燃焼モデルの改良提案された乱流燃焼モデルに対して,燃焼場の瞬間二次元同時計測による実験結果に基づき改良を加えた.特に,火炎面の瞬間の伝播挙動が,火炎面形状(曲率の正負と大きさ等)と火炎構造(化学種の濃度分布,反応帯厚さ等)の関係に与える効果について検討した.
(3)数値計算コードへの乱流燃焼モデルの組込み改良された乱流燃焼モデルを独自に開発した数値計算コードへ組み込んだ.また,この乱流燃焼モデルを組み込まれた計算コードについて,アルゴリズムの正確さやプログラムのバグの有無を調べた.
(4)数値計算装置の整備現有の「各種燃焼場の数値シミュレーション装置」と購入した数値解析用コンピュータにより,本研究での使用のための整備を行った.
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