| 研究概要 |
本研究では,火炎伸長率とOH,CH,C_2などの中間生成物からの化学発光との関係を調べ,消炎限界付近の火炎構造を定量的に明らかにすること,および乱流予混合火炎の局所的な消炎現象を計測する手法として,C_2の473.7nmバンドと516.5nmバンドの発光強度比から火炎温度を推定する手法の確立を目的とする。平成22年度においては,化学発光計測の計測精度向上を目的に,化学発光分光装置を構成するダイクロイックミラーおよび干渉フィルター等の配置を最適化し,さらにプリアンプの駆動電源をスイッチング電源からバッテリ駆動方式に変更する等の徹底したノイズ対策を行なった.その結果,化学発光計測のS/N比が従来の計測システムに比べ二桁以上も向上した.
また,改良を施した計測システムを使用し,種々の燃料濃度のプロパン・空気およびメタン・空気層流予混合火炎を対象に,C_2の473.7nmバンドと516.5nmバンドの発光強度比と火炎温度の関係を調べた.その結果,メタン火炎,プロパン火炎ともにC_2の473.7nmバンドと516.5nmバンドの発光強度比は火炎温度が最大となる当量比を境に,希薄火炎側では火炎温度の増加に伴い単調に増加し,過濃火炎側では火炎温度の増加に伴い単調に減少することが明らかになった.
以上のように,C_2の473.7nmバンドと516.5nmバンドの発光強度比と火炎温度の間には相関があることが明らかとなった,予混合火炎における火炎温度は当量比のみならず,酸化剤の酸素濃度や温度,あるいは火炎伸張等によっても変化する.したがって,今後種々の条件において火炎温度とC_2の473.7nmバンドと516.5nmバンドの発光強度比の関係を更に詳しく調べる予定である.
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