講演3 希薄予混合ガスタービン燃焼の圧力変動、燃焼不安定性について(ガスタービン燃焼関連分野における最近の研究〜不安定な燃焼を安定させるには?,先端技術フォーラム)

概要

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ガスタービンエンジン燃焼器から排出されるNOxの低減化手法として、希薄予混合燃焼方式が有望な燃焼方式と考えられている。希薄予混合燃焼では、低当量比で燃焼させることで燃焼温度を低く抑えることが可能となり、燃焼温度に依存して増加するNOx生成量を抑制することができる。一方で、希薄予混合燃焼器では、振動燃焼、吹き消え、逆火といった燃焼不安定性の発生が問題となりやすく、広い運転範囲でいかに安定した燃焼を実現するかが実用化の鍵を握っている。例えば、強い圧力振動を伴う振動燃焼は、エンジンの致命的な破損や短命化につながるため、その抑制が燃焼器開発において重要な技術課題となっている。本講演では、燃焼不安定性の診断技術として、信号解析(ダンピングファクタ、振動検知等)、自発光画像解析(火炎の非定常挙動)、レーザー計測・画像解析(速度場、火炎構造)に関する研究事例を紹介する。また、燃焼安定化技術(振動抑制技術)として、JAXAで行われたパイロット燃料を利用した能動制御実験の結果について紹介する。そして最後に、当該分野における今後の展望を述べる。
2011-07-06