異なる周波数の超音波効果融合による超希薄燃焼の安定機構解明と設定周波数の最適化

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23760171
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 熱工学
• 研究機関: 室蘭工業大学
• 研究代表者: 廣田 光智 室蘭工業大学, 工学研究科, 講師 (50333860)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 燃焼 / 超音波 / 予混合燃焼

研究概要

様々な気流温度の下で,希薄燃焼限界(炎が通常消えるほど低い燃料濃度)において安定にかつ連続的に燃やすために,2つの異なる周波数による超音波効果を,火炎に照射した.
この結果,制御装置を2系統同時に作用させると1系統では得られない火炎の安定限界拡大効果を得た.ただし,2つの音の干渉などの要因で超音波の効果が減衰しているため,音圧レベル(振動の振幅)を増幅させる工夫が必要であることがわかった.

研究成果

• [雑誌論文] Successful imaging of the preheat-zone of a lean (φ<0.6) flame: The potential capability of acetone-OH simultaneous PLIF to diagnose flames at the near-extinction limit (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Nakamura, Y. Yamada, M. Hirota, and T. Saito
  • 雑誌名: Journal of Visualization 巻: 15-5 ページ: 281-291
  • DOI: DOI:10.1007/s12650-012-0134-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Startegy to diagnose ultra-lean (φ<0.6) premixed flame by acetone-OH simultaneous PLIF with one-laser and one-detector combination (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakamura, Y. Yamada, M. Hirota, and T. Saito
  • 雑誌名: Journal of Visualization 巻: 14-1 ページ: 75-84
  • DOI: DOI:10.1007/s12650-010-0066-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flow visualization of supersonic free jet utilizing acetone LIF (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Hatanaka, T. Saito, M. Hirota, Y. Nakamura, Y. Suzuki, T. Koyaguchi
  • 雑誌名: Visualization o f Mechanical Processes 巻: 1-4
  • DOI: DOI:10.1615/VisMechProc.v1.i4.40
  • 査読あり
• [雑誌論文] アセトンOH同時PLIF法を用いた燃焼診断-超希薄燃焼制御の実現に向けて- (2011)
  • 著者名/発表者名: 中村祐二, 山田雄一朗, 廣田光智, 齋藤務
  • 雑誌名: 可視化情報学会誌特集号 巻: 31-120 ページ: 3-8
• [学会発表] Characteristics of nonpremixed dimethyl ether flame stabilized in a co-flowing configuration (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Hirota, and K Seshadri
  • 学会等名: 8th US National Combustion Meeting
  • 発表場所: Park City, USA
  • 年月日: 20130519-0522
• [学会発表] 周囲温度の変化に対する超音波燃焼制御の効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: Amirah Jamal,飯塚淳,福澤優太,廣田光智,中村祐二,齋藤務
  • 学会等名: 第50回燃焼シンポジウム
  • 発表場所: 愛知県名古屋市
  • 年月日: 20121205-1207
• [学会発表] 超音波を利用した遠方の火炎の安定制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 廣田光智
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会第164回秋季講演大会
  • 発表場所: 愛媛県松山市
  • 年月日: 20120917-0919
• [学会発表] 超音波による希薄燃焼の安定化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 廣田光智,辻拓也,中村祐二,齋藤務
  • 学会等名: 日本航空宇宙学会北部支部2012年講演会ならびに第13回再使用型宇宙輸送系シンポジウム
  • 発表場所: 北海道室蘭市
  • 年月日: 20120315-0316
• [学会発表] 低温燃焼の実現とその可視化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 廣田光智
  • 学会等名: MUSILO-Colloquium2012「技術科学と生産技術の交流-4」
  • 発表場所: 東京都渋谷区
  • 年月日: 2012-01-27
• [学会発表] 超音波定在波による噴流の偏向効果と火炎の安定化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 辻拓也,Amirah Jamal,廣田光智,中村祐二,齋藤務
  • 学会等名: 第49回燃焼シンポジウム
  • 発表場所: 神奈川県横浜市
  • 年月日: 20111205-1207
• [学会発表] アセトンOH同時PLIFによる希薄予混合火炎構造の可視化-乱流火炎の可視化に向けて- (2011)
  • 著者名/発表者名: 廣田光智,辻拓也,中村祐二,齋藤務
  • 学会等名: 高速度イメージングとフォトニクスに関する総合シンポジウム2011
  • 発表場所: 熊本県熊本市
  • 年月日: 20111201-1203
• [学会発表] Influence of ultrasonic waves on blow-off limits of lifted jet flames (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Hirota, T. Tsuji, Y. Nakamura, and T. Saito
  • 学会等名: 23rd International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems
  • 発表場所: Irvine USA
  • 年月日: 20110724-0729
• [学会発表] Acetone-OH simultaneous PLIF: A new strategy to diagnose ultra-lean (φ<0.6) flames (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakamura, Y. Yamada, M. Hirota, and T. Saito
  • 学会等名: The 11th Asian Symposium on Visualization
  • 発表場所: Niigata JAPAN
  • 年月日: 20110605-0609
• [備考]
  • URL: http://www.muroran-it.ac.jp/crd/seeds/6/hirota.pdf