| 研究課題/領域番号 |
23560219
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
門脇 敏 長岡技術科学大学, その他の研究科, 教授 (20185888)
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| キーワード | 熱工学 / 燃焼診断 / エクセルぎー / 安全確認型 / リスクアセスメント |
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| 研究概要 |
燃焼によるエネルギー変換時のエクセルギー損失を抑制する術が注目されている．燃焼は本質的に不可逆であり，そのプロセスにおける一定のエクセルギー損失は不可避である．しかし，常温の反応物をそのまま燃焼させるのではなく，燃焼の前にその温度を上昇させることで，燃焼プロセスにおけるエクセルギー損失を大幅に低減することが可能である．このような燃焼の例として，超過エンタルピー燃焼や高温空気燃焼が挙げられる．未燃ガス温度を高くして混合気を燃焼させる手法は，エクセルギー損失の低減に直結する．そして，燃焼ガスと未燃ガスの温度差を小さくすることにより，燃焼プロセスにおけるエクセルギーを概ね保持することが可能となる．つまり，有効エネルギーを高効率で取り出すことができる．従って，この手法の開発は省エネルギーに直接的に貢献することになる．
新たな燃焼手法を開発する上で，最も配慮すべき点は安全の確保である．これまでに，安全を確保するための技術が数多く開発されている．しかし，従来の技術の多くは危険検出型であるので，安全は必ずしも確保されていないのが現状である．充分安全なシステムを構築するためには，安全確認型の考えを取り入れる必要がある．これは，安全情報によるインターロックシステムであり，安全であることを確認して安全情報を受け取るときのみ，実際の行動命令を発して作業を続行するものである．
本研究では，火炎の不安定な挙動は，CH-PLIFレーザーシステムとシュリーレンコンパクトで同定した．フレームからの発光をフォトダイオードで受光し，その信号をデータロガーを介して計算機に取り込む．発光信号の特徴（パワースペクトル，RMS，交差率分布，アトラクター，相関次元，最大リアプノフ指数）を求め，火炎の動的特性を解析した．そして，未燃ガス温度や燃料濃度との関連性を調べた．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
火炎の不安定な挙動は，CH-PLIFレーザーシステムとシュリーレンコンパクトで同定した．フレームからの発光をフォトダイオードで受光し，その信号をデータロガーを介して計算機に取り込む．発光信号の特徴（パワースペクトル，RMS，交差率分布，アトラクター，相関次元，最大リアプノフ指数）を求め，火炎の動的特性を解析した．そして，未燃ガス温度や燃料濃度との関連性を調べた．
得られた結果は燃焼特性の基本となるものであり，本研究はおおむね順調に進展している．
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| 今後の研究の推進方策 |
火炎の動的挙動を明らかにしたが，今後は，それに及ぼす種々の要因について明確にし，メカニズムを明らかにする予定である．
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| 次年度の研究費の使用計画 |
これまで順調に研究が進展していることから，次年度も申請の通り使用する予定である．
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