高圧予混合メタン空気中を伝播する火炎による壁面熱流束に関する実験的研究
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概要
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急速圧縮膨張装置を用いて燃焼室内の壁面熱流束を測定した結果を報告する。主室内で断熱圧縮された当量比0.6のメタン－空気予混合ガスに燃焼火炎が副室から流入し燃焼火炎が伝播する。圧縮後の主室は直径100mm、全長27mmの容積で、圧縮比は5.24で圧縮後温度は480Kである。初期圧力を合計5条件とし、圧縮後圧力は1～5MPaとした。主室の圧縮端壁面の直径方向の10mm、30mm、50mm、70mm、90mmの位置に、Vatell製熱流束センサ又はMedtherm製高速熱電対を取付け熱流束を測定した。Medtherm熱電対による温度データをフーリエ変換を用いて、壁面熱流束に換算した。壁面熱流束の最大値は圧力の平方根にほぼ比例し、圧力5MPaの条件では壁面熱流束の最大値は2MW/m2を超えることが分かった。燃焼火炎の可視化やLES燃焼解析との比較から火炎の挙動と熱流束の関係を考察した。
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