| 研究課題/領域番号 |
25420166
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| 研究機関 | 秋田県立大学 |
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研究代表者 |
大上 泰寛 秋田県立大学, システム科学技術学部, 准教授 (00375122)
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| 研究分担者 |
鶴田 俊 秋田県立大学, システム科学技術学部, 教授 (90197773)
大徳 忠史 秋田県立大学, システム科学技術学部, 助教 (40452049)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 予混合火炎 / 燃焼速度 / 火炎抑制効果 / 水ミスト / 詳細反応機構 |
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| 研究実績の概要 |
平成27年度は，平成25，26年度に引き続き，水ミストが添加されたブンゼン火炎に対し，種々の燃料濃度条件下において燃焼速度の測定を行った．燃料としては，これまで主に用いてきたメタンに加えプロパンを使用し，燃料種の違いによる水ミストの影響についても調査した．
なお，予混合火炎の燃焼速度は化学反応に律速であることから，燃焼速度の測定データと化学反応を考慮した数値計算結果を比較することにより，詳細化学反応機構の検証が可能となる．とりわけ，水は高い衝突効率を有していることから，三体再結合反応において水ミストの影響が顕著に表れると考えられる．そこで，化学反応数値計算コードCHEMKIN-Proを用いて水ミストからの蒸発を考慮した燃焼反応シミュレーションも行い，水ミストがメタンおよびプロパン詳細化学反応機構に及ぼす影響について調査を行った．
燃焼速度の数値計算結果と実験結果を比較した結果，全ての燃料濃度条件において水ミストの影響に関して大きな相違が見られた．これは数値計算に用いた詳細反応機構に問題が存在することによるものであると考えられる．そこで，数値計算結果を用いて素反応の感度解析および反応経路解析を行い，水ミストがどの素反応に大きな影響を及ぼすかについて調べた．その結果，水ミストは主に三体再結合反応の一種であるFall-off反応に対し大きな影響力を有していることが分かった．さらに，水ミストがFall-off反応に及ぼす影響は特に燃料濃度が高い条件下において強く生じ，ある燃料濃度において水ミストによる火炎抑制効果がピークを有することが分かった．
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