噴霧燃焼解析手法の検討 : 噴霧流初期条件および噴霧流解析モデルに関する研究

概要

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灯油を用いた噴霧燃焼の数値解析を対象とし，粒径分布を得るための噴霧実験において灯油の代替流体として水が適当であるかどうかについて検討を行うとともに，噴霧滴の粒径分布が解析結果に与える影響について検討を行った．さらに，パーセル数が解析結果に与える影響についても検討を行った．灯油と近い物性値をもつ20 wt%エタノール水溶液を灯油の代替流体として使用した．水の噴霧滴径はエタノール水溶液の噴霧滴径よりも数ミクロン程度大きかったが，この差異が燃焼状況に及ぼす影響はほとんど見られなかった．パーセル数を450個とした温度分布はパーセル数を450,000個とした温度分布をおおむね再現することができたが，燃焼器上流部において温度分布に差異が見られた．近年，NOxやすすの排出量のさらなる削減が求められている．したがって，これらの値をより正確に予測する必要があり，そのためには，上流部における温度分布を正確に評価することが重要となる．噴霧燃焼において気流噴射型ノズルを用いた場合，正確な噴霧燃焼解析を行うためには，パーセル数が少なくとも4500個程度必要であることが示された．
社団法人　化学工学会の論文
2006-09-20