管内旋回流を伴う希薄予混合火炎の時系列レーザ画像計測法の開発と火炎伝播特性の解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23360100
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 熱工学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 小宮山 正治 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40178372)
• 研究分担者: 武石 賢一郎 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (70379113) ; 小田 豊 大阪大学, 工学研究科, 講師 (50403150)
• 研究期間 (年度): 2011-11-18 – 2014-03-31
• キーワード: 予混合火炎 / 旋回流 / 円管内 / PIV / 火炎伝播

研究概要

円管内希薄予混合火炎の動的挙動と流れ場を同時に計測可能とし，この測定方法を用いて旋回流を伴う希薄予混合火炎の非定常挙動と流れ場の関連性を解析した．ここでは，2種類の予混合旋回羽根を用いて，異なる火炎の伝播挙動を考察した．中央が閉じた旋回羽根を用いた場合には旋回流を伴う火炎の先端部は高い歪みを受けるために火炎の消炎が生じて，中心部が逆流であるにもかかわらず，上流への伝播を抑制されている．一方，中央が空いている旋回羽根を用いた場合には中央からの噴流によって誘引される軸流によって火炎は下流に押し戻される挙動を示すことが分かった．

研究成果

• [雑誌論文] Study on Flow and Flame Propagation Behavior of Lean Premixed Burner with Swirling Flow (2014)
  • 著者名/発表者名: Ichikawa, Y., Komiyama, M., and Koyama, A., Takeishi, K
  • 雑誌名: Proceedings of 15th International Symposium on Transport Phenomena and Dynamics of Rotating Machinery 巻: No.TU207(CD-ROM)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flame Propagation Behavior of Lean Premixed Burners with Swirling Flow Measured by High-Speed PIV (2013)
  • 著者名/発表者名: Komiyama, M., Takeishi, K. and Ogawa, Y
  • 雑誌名: Proceedings of 8th European Combustion Meeting 巻: No.P1-65(CD-ROM)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental Investigation on Flashback Behavior of a Lean Premixed Burner with Swirling Flow (2012)
  • 著者名/発表者名: Komiyama, M., Takeishi, K. and Ogawa, Y
  • 雑誌名: Proceedings of 23rd International Symposium on Transport Phenomena 巻: No.139(CD-ROM)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic Flame Behavior in Lean Premixed Burner with Swirling Flow (2012)
  • 著者名/発表者名: Komiyama, M., Takeishi, K. and Ogawa, Y
  • 雑誌名: Proceedings of 7th International Symposium on Turbulence, Heat and Mass Transfer 巻: No.J028(CD-ROM)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 旋回流を伴う希薄予混合燃焼器における非定常火炎挙動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小宮山正治, 武石賢一郎, 小川 洋平, 岩崎 悠志
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(B 編) 巻: Vol.78,No.794 ページ: 1832-1840
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Experimental Study on the Flashback Phenomena of Premixed Combustors Using Swirling Flow (2011)
  • 著者名/発表者名: Ogawa, Y., Komiyama, M. and Takeishi,K
  • 雑誌名: Proceedings of International Gas Turbine Congress 2011 巻: IGTC2011-0209(CD-ROM)
  • 査読あり
• [学会発表] 円管内における旋回流を伴う希薄予混合火炎の火炎挙動に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小山敦史, 小宮山正治, 市川雄一
  • 学会等名: 第51回燃焼シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-12-05
• [学会発表] レーザ画像計測に基づく旋回流希薄予混合火炎の伝播特性に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小宮山正治, 武石賢一郎, 小川洋平
  • 学会等名: 日本機械学会2012年度年次大会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2012-09-11
• [学会発表] レーザ応用画像計測に基づく希薄予混合火炎の逆火現象に関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小川洋平, 小宮山正治, 武石賢一郎
  • 学会等名: 第49回燃焼シンポジウム
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-12-05