格子ボルツマン法を用いたハニカム充填層の流速均一化に関する研究

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概要

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ハニカム形状の充填材を用いた蓄熱式燃焼システムを対象に，流動実験を行うとともに，新しい試みとして複雑な流動場の境界条件を設定しやすい格子ボルツマン法を用いた流動解析を行い，ガス流速分布均一化のための検討を行った．まず解析を実験結果と比較することにより，格子ボルツマン法の妥当性，有効性を確認した．次いで，本法を用いた解析より，ハニカムの上流側に邪魔板を設置するだけでは流速分布均一化の効果は少なく，場合によっては逆効果になる可能性があることがわかった．多孔板設置の効果はあり，また全体の開口率は同じでも口径を調整することにより，流速均一化の効果を大きくできることがわかった．蓄熱式燃焼システムに，ハニカム充填材を適用した場合のランニングコストは，現状では従来の充填剤のサドルには及ばないが，多孔板の開口形状を最適化していくことにより，これを達成できる可能性が示唆された．

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