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2020 年度 研究成果報告書

予混合火炎から拡散火炎までシームレスに表現可能な複合Flameletモデルの提案

研究課題

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研究課題/領域番号 18K03964
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分19020:熱工学関連
研究機関東北大学

研究代表者

松下 洋介  東北大学, 工学研究科, 准教授 (80431534)

研究分担者 青木 秀之  東北大学, 工学研究科, 教授 (40241533)
齋藤 泰洋  九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (50621033)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード予混合火炎 / 拡散火炎 / Flamelet / FPV / FGM / Large Eddy Simulation / 乱流シュミット数 / 有限体積法
研究成果の概要

予混合燃焼から拡散燃焼までシームレスに表現可能な複合Flameletモデルによる広域的な燃焼モデリングを実施した.まず,一次元の予混合あるいは拡散火炎を対象にFlamelet-Generated Manifolds method (FGM)あるいはFlamelet/Progress-Variable approach (FPV)に基づきFGMとFPVのFlamelet tableを構築した.次に,局所の燃焼モードをFlame Indexで評価し,予混合燃焼の特徴が現れる領域ではFGMを,拡散合燃焼の特徴が現れる領域ではFPVを用いる複合Flameletモデルを提案した.

自由記述の分野

化学工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでの燃焼シミュレーションの多くでは,対象とする燃焼場が予混合燃焼あるいは拡散燃焼かの燃焼モードによって燃焼モデルを使い分けている.これは,燃焼モデルが燃焼モードに依存し,普遍的ではないことを意味する.また,部分予混合燃焼,噴霧燃焼や微粉炭燃焼では,これらの燃焼場に予混合燃焼と拡散燃焼の両方の燃焼モードが現れる.予混合燃焼から拡散燃焼までシームレスに表現可能な複合Flameletモデルにより,燃焼モードに依存しない普遍的な燃焼のモデリングが可能となり,異なる燃焼モードが混在する燃焼場を記述することができることが期待される.

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公開日: 2022-01-27  

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