| 研究概要 |
希薄メタン空気の管状火炎について雰囲気圧力を1,2,4気圧に変化させて、火炎の安定や火炎直径に与える圧力の効果を実験及び詳細な化学反応機構に基づく数値計算を用いて調べ、以下の結論を得た。1.与えられた圧力に対して、火炎は燃料濃度と混合気吹き出し速度とで決まる或る安定範囲内においてのみ形成される。2.圧力を一定にして混合気吹き出し速度を増加させると、安定範囲の希薄限界濃度は増加して安定範囲は狭くなる。その傾向は圧力が変化しても変わらない。3.圧力を増加させると安定領域の希薄限界濃度は増加して安定範囲は狭くなる。4.圧力と混合気吹き出し速度を一定にして、燃料濃度を増加させると火炎直径は増加する。また圧力と燃料濃度を一定にして、混合気吹き出し速度を増加させると火炎直径は減少する。その傾向は圧力が変化しても変わらない。5.混合気吹き出し速度及び燃料濃度を一定にして圧力を増加させると火炎直径は減少する。
更に理論混合気のメタン空気管状火炎について、1気圧から8気圧までの圧力下における、半径方向速度勾配に対する火炎の振る舞いを前述の数値解析によって調べ、以下の結論を得た。6.いずれの圧力下においても、速度勾配を増加させると火炎半径と火炎温度は減少し、或る限界の速度勾配において消炎する。7.圧力が増加すると、同じ速度勾配に対する火炎半径は減少し、火炎温度は増加はる。8.消炎が起きる限界速度勾配は、約2.7気圧以下では圧力とともに増加し、それ以上では圧力とともに減少する。9.消炎時の火炎半径即ち最小火炎半径は、圧力の増加とともに約0.2mmに漸近する。従って、更に圧力を増やしてもそれ以下の半径の火炎は達成できないものと思われる。
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