燃焼炉に水冷サクション・パイロメータを挿入した場合の温度測定誤差の数値解析的検討

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本研究では，燃焼炉内における温度および化学種濃度を測定する場合に用いられる水冷されたサクション・パイロメータ（S.P.）を炉内に挿入した場合に生じる温度測定誤差について数値解析を用いて定量的に把握した．具体的には寸法および投入熱量の異なる2種類のガス燃焼炉を対象とし，実験で行われるようなS.P.を炉内に挿入した状態を解析上で再現し解析を行った．実験炉を想定した投入熱量3.71 kWの燃焼炉にS.P.を挿入した場合，温度測定誤差は300 K以上と多大であるばかりでなく，燃焼状態自体が変化した．一方で，投入熱量14.8 kWと4倍にした燃焼炉にS.P.を挿入した場合，温度測定誤差は30 K程度であり，燃焼状態にもさほど変化はなかった．そのため，実験炉クラスのガス燃焼炉では，水冷されたS.P.を用いるべきではないものと考えられる．また，熱損失が生じる熱移動現象についても把握するため，S.P.近傍の伝熱現象の把握を試みた結果，S.P.による熱損失の85%程度はふく射伝熱によるものであった．S.P.による熱損失を小さくし，温度測定誤差を小さくするためには，S.P.による熱損失を投入熱量に対して十分小さくする，S.P.表面に放射率の大きい材料を用いるかS.P.の厚みを増加させ，S.P.の表面温度を増加させるなどの対策が考えられる．
2006-11-20

燃焼炉に水冷サクション・パイロメータを挿入した場合の温度測定誤差の数値解析的検討

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