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J-GLOBAL ID：201502275723374632   整理番号：15A0491577

同心リングを有するメソスケールのチューブ燃焼器中のプロパン-空気燃焼の数値研究

A numerical study of propane-air combustion in meso-scale tube combustors with concentric rings

著者 (2件)： MUNIR Fudhail Abdul (Graduate School of Sci. and Engineering, Yamaguchi Univ.) ,  MIKAMI Masato (Graduate School of Sci. and Engineering, Yamaguchi Univ.)
資料名： Journal of Thermal Science and Technology (Web)  (Journal of Thermal Science and Technology (Web))
巻： 10  号： 1  ページ： JTST0008-JTST0008 (J-STAGE)  発行年： 2015年 
JST資料番号： U0023A  ISSN： 1880-5566  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： 英語 (EN)

抄録/ポイント： エネルギー資源の減少と,通常のバッテリに比べてより良い電源に対する強い要求が,マイクロ発電への研究関心を高めている。最新の電子デバイスの発明は,より多いエネルギー容量,より短い充電期間,および重量の軽さを求め,これらの特性は,バッテリに欠けているものである。従って近年,マイクロ発電システムは,それが有する明らかな利点によって,バッテリに代わる可能性があると考えられるようになった。メソおよびマイクロスケールの,燃焼器中の燃焼安定性に影響する,基本的な諸因子を,十分に理解することが不可欠である。これらの因子を調べるために,普及している方法のひとつは,数値シミュレーションの実施である。本稿は,同心リングを有するメソスケールの円筒チューブ燃焼器中の,プロパン-空気燃焼の,軸対称二次元定常数値シミュレーションを実証する。チューブ内径は3.5mmに設定し,また壁面厚さは0.7mmに指定される。未燃および燃料ガス領域の間に,同心複数リングが設置される。これらのリングの主要機能は,保炎器として作用することで,そこでは安定な火炎が容易に確立できる。未燃および燃焼ガス領域中の壁面熱伝導率は,1W/m/Kから1000W/m/Kまで変化され,ガス,内壁,外壁面温度分布,吹き消え限界,および燃焼効率に関する結果が分析され,提示される。これに加えて,入口速度と等価比の影響がまた調査される。結果は,入口速度と等価比が,火炎温度に大きなインパクトを有することを示し,それは代わりに壁面温度分布を変化させる。壁面熱伝導率は,火炎温度にほとんど影響がないが,内壁および外壁面温度の両方は大きく影響される。その結果,壁面温度のこの変化は,吹き消え限界の大きな変化に影響する。また燃焼効率が,燃焼器の壁面熱伝導率によって影響されることが示される。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： 吹消え ,  中規模 ,  *燃焼器 ,  シミュレーション ,  発電機 ,  *管 ,  アルカン
準シソーラス用語： 数値シミュレーション ,  マイクロ発電機

分類 (1件)： 燃焼装置一般  (PA03010V)

物質索引 (1件)： プロパン

引用文献 (22件)：

• ANSYS Inc., ANSYS Fluent Tutorial Guide, ANSYS Inc., Canonsburg PA, (2012).
• Brambilla, A., Frouzakis, C.E., Mantzaras, J., Bombach, R., Boulouchos, K., Flame dynamics in lean premixed CO/H₂ /air combustion in a mesocale channel, Combustion and Flame, (2013), In press.
• Chen, M., Buckmaster, J., Modelling of combustion and heat transfer in ‘Swiss roll’ micro-scale combustors, Combustion Theory and Modeling, Vol. 8, (2004), pp. 701-720.
• Feng, L., Liu, Z., Li, Y., Numerical study of methane and air combustion inside a small tube with an axial temperature gradient at the wall, Applied Thermal Engineering, Vol. 30, (2010), pp. 2804-2807.
• Hua, J., Wu, M., Kumar, K., Numerical simulation of the combustion of hydrogen-air mixture in micro-scaled chambers Part II: CFD analysis for a micro-combustor, Chemical Engineering Science, Vol. 60, (2005), pp.3507-3515.

タイトルに関連する用語 (8件)： 同心 ,  メソスケール ,  チューブ ,  燃焼器 ,  プロパン ,  空気燃焼 ,  数値 ,  研究