希薄水素拡散火炎における安定限界と燃焼特性(第1回論文特集号)

概要

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希薄な水素燃料を想定して窒素を混合して,希薄燃焼させた場合での火炎の浮き上がり・吹き飛び現象を測定して火炎の安定限界範囲を調べた.また,燃料出速度とノズル径をパラメータとして,浮き上がり・吹き飛び現象の発生する燃料噴出速度を測定し,また周囲流を流して酸素濃度を変化させ,火炎の安定限界範囲を調べた.さらに火炎内部での温度分布や化学種濃度分布(NO_x・酸素濃度)を測定して,燃焼特性を調べ,燃焼特性と火炎の安定限界との関連を明らかにした.その結果水素に窒素を混合させて希薄燃焼させることで火炎面の温度が低下し,NO_x値も低下することが明らかとなった.また,拡散火炎の火炎基部の安定は周囲流の速度に影響され,周囲流速度が速くなると浮き上がりやすくなり,周囲流の酸素濃度が低下するにつれて火炎は浮き上がりやすくなるが,ノズル口径が0.51mm以下では周囲流の影響は少なく,さらに希薄炎は,浮き上がり火炎が形成されず,ノズル内径が大きくなると,吹き飛び速度は一定になる傾向があることが認められた.
日本高専学会の論文
2007-05-14