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J-GLOBAL ID：201302243373895118   整理番号：13A1150026

層流予混合火炎のマイクロスケール化に伴う火炎構造変化の観察

Observation of Laminar Premixed Flame Structure Variation Associated with Downsizing to Micro Scale

著者 (4件)： 渕端学 (近畿大 理工) ,  井田民男 (近畿大 理工) ,  桑名一徳 (山形大 大学院理工学研究科) ,  水野諭 (近畿大 理工)
資料名： 実験力学  (JSEM)
巻： 13  号： 2  ページ： 172-177  発行年： 2013年06月28日 
JST資料番号： L4590A  ISSN： 1346-4930  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 本研究では,予混合気が通常の伝ぱ火炎帯厚み以下のスケールで燃焼するときの挙動に関する基礎的知見を得るため,高温既燃ガス雰囲気中におかれたマイクロバーナに形成される微小予混合火炎を観察し,その火炎構造と消炎限界に及ぼすバーナ径のスケール効果について考察した。パイロットバーナを備えたマイクロバーナを用いて,メタン-空気微小予混合火炎の火炎構造を観察し,その火炎構造変化の様子およびその機構について考察を行い,次の結論を得た。1)高温既燃ガス雰囲気中に形成されるメタン-空気予混合火炎では,バーナ内径が約0.5mm以下,もしくは火炎安定下限流量付近になると,主流予混合気からのメタンおよび酸素と,周囲の高温既燃ガスからの熱およびラジカルとの拡散混合に支配された火炎が形成される。2)火炎が伝ぱ火炎の形態をとるか拡散支配火炎の形態をとるかの境界は,バーナリム近傍の消炎領域の広さと化学反応特性時間との比できまる臨界流速より低い流速では境界流速がバーナ径の2乗に反比例し,臨界流速より高い流速では予混合気の化学反応特性時間により固有の限界バーナ径のみにより決まる。3)以上の考察結果より,高温既燃ガス雰囲気に形成される微小スケール予混合火炎の火炎構造位相図を提案した。

シソーラス用語： *層流 ,  *予混合火炎 ,  小型 ,  *火炎構造 ,  変化 ,  拡散火炎 ,  乱流 ,  バーナー ,  実験装置 ,  パイロットバーナー ,  消炎 ,  拡散係数 ,  メタンガス

分類 (1件)： 燃焼一般  (XE04010W)

引用文献 (9件)：

• IDA, T. Microscopic Diffusion Flame Structures with Micro Flames. Proceedings of the Third International Symposium on Scale Modeling, 2000. 2000
• MATTA, L. M. Characteristics of microscale diffusion flames. Proceedings of the Combustion Institute. 2002, 29, 933-939
• KUWANA, K. Stability of Laminar Jet Diffusion Microflames : A Theoretical Approach. Journal of the Combustion Society of Japan. 2008, 50, 151, 81-86
• NAKAMURA, Y. Numerical Study on Structure of Microflame with Detailed Chemistry Model (Strategy to Miniaturization of Microflames). Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, B. 2008, 74, 739, 699-706
• CHEN, C.-P. Structure and stabilization mechanism of a microjet methane diffusion flame near extinction. Proceedings of the Combustion Institute. 2007, 31, 3301-3308

タイトルに関連する用語 (5件)： 層流 ,  予混合火炎 ,  マイクロスケール ,  火炎構造 ,  観察