| 研究概要 |
本研究では,マイクロ流路内における気相燃焼に対する壁面材料,壁温の影響を定量的に評価し,マイクロ燃焼器の設計に極めて重要な消炎限界について系統的な知識を得ることを目標としている.特に,光学的アクセスを可能とするマイクロ燃焼器の壁面材質として,石英(SiO2)を用い,壁面の活性度,壁温,圧力を変化させながら消炎距離を評価し,種々のパラメータの影響を定量化する.そして,LIFを用いたレーザー計測により,燃焼器内部のOH分布,火炎温度を測定し,数値解析によるモデル計算も援用しながら,マイクロ流路内の気相燃焼における,消炎のメカニズムを明らかにすることを目的とする.さらに,得られた知識をもとに,安定かつ高燃焼密度を実現するマイクロ燃焼器の設計に具体的な指針を与えることを目指す.本年度は,引き続きマイクロ流路内における位相ロックOH2ライン法を用いた温度計測を行うとともに,エバネセント波励起による壁面近傍のLIF計測を試みた.
1)位相ロックOH2ライン法を用いた温度計測
振動火炎に対して位相ロックOH2ライン法を用いた温度計測を行い,火炎面の進行に応じて火炎の温度がどのように変化していくかについて詳細な検討を行い,火炎面の構造を明らかにするとともに,熱的効果が卓越することを示した.
2)エバネセント波励起による壁面近傍のLIF計測
レーザー加工用鏡筒を用いたエバネセント波励起によるLIF計測系を構築し,アセトン蒸気,放電により生成したOHラジカルの蛍光を観察した.蛍光が得られたが,現状では反射の影響が強く,エバネセント波による励起かどうかの同定ができなかった.今後,フィルタセットを変更するなどして,よりノイズの少ない画像を得る必要があると考えられる.
3)総括
これまでの成果をまとめて,マイクロ燃焼における消炎のメカニズムを明らかにし,安定かつ高燃焼密度を実現しうるマイクロ燃焼器の設計指針を得た.
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