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タイトル :予混合燃焼における火炎と流れの相互作用に関する研究
別言語のタイトル :A Study of the Flame-Flow Interaction in Premixed Gas Combustion
著者 :鈴木, 鐸士
別言語の著者 :SUZUKI, takuji
作成日 :1981-9-8
要約(Abstract) :複雑な予混合燃焼現象を明らかにする上で気体力学的な特性を理解することは非常に重要である。そこで,本研究では,可燃性予混合気層に沿って伝ぱする火炎および予混合乱流火炎をとりあげ,それらの火炎の挙動および気体の流動を調べることにより,予混合燃焼における火炎と流れの相互作用を明らかにすることを試みた。伝ぱ火炎の実験では,熱気流をトレーサとした連続シュリーレン写真撮影装置を用い,メタノール液面に沿って伝ぱする火炎の先端前方における流れの速度分布を測定した。メタノールの初期温度が引火温度より高い場合には,これまでに他の研究者によってその流れの存在が指摘されたように,火炎先端前方に著しい気体の流動が観測された。火炎先端における気体の速度の水平方向成分は,火炎伝ぱ速度とメタノールと気体の予混合気の燃焼速度との差に等しいことがわかった。 火炎が伝ぱする現象をさらによく理解するために,可燃性予混合気層に沿って伝ぱする火炎の前方の気体の流動を簡便な伝ぱ火炎モデルを用い詳細に調べた。この解析では,二次元の非粘性流れの場,および一定速度の火炎伝ぱを仮定し,火炎面での燃焼による熱膨張を火炎背後に湧き出しを置くことによって評価した。理論的に求められた流れの場,燃料濃度分布,気体粒子の軌跡,および火炎の形状は,実験的に得られた結果と非常によく一致することをらかにした。さらに,漏洩した可燃性の液体や気体による火災時の危険性を予測するために,火炎が障害物(平板およびステップ)を乗り越える際の挙動について調べた。それらの障害物近傍における火炎の挙動は,障害物の高さおよび可燃性混合気層の厚さに強く依存することがわかった。液面上に置かれた平板の高さが可燃性混合気層の初期の厚さの約3部以下の場合には,火炎はその平板を乗り越えその背後のメタノール液面で着火しひき続き伝ぱする。予混合気層に接するステップの高さがその層の初期の厚さの数倍以下の場合には,火炎はそのステップに沿って上昇し,ステップ上面に達した後その面に沿ってある距離伝ぱすることなどがわかった。障害物近傍における火炎の挙動および流れの場を簡単な伝ぱ火炎モデルを適用して理論的に解析した。得られた結果は実験的に得られた結果とよく一致することを示した。したがって,障害物を火炎が乗り越える現象は,火炎先端付近の火炎に先行する流動によってもたらされること,すなわ
収録種別 :紀要論文
公開者・出版者 :茨城大学工学部
URI :http://hdl.handle.net/10109/4765
掲載雑誌 :茨城大学工学部紀要 no.15 p.1 -95
出現コレクション:茨城大学工学部紀要(茨城大学工学部研究紀要含む)

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