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J-GLOBAL ID：201802249969548256   整理番号：18A1341325

等価比振動に対する壁面停滞希薄メタン/空気予混合火炎の動応答

Dynamic response of wall-stagnating lean methane-air premixed flame to equivalence ratio oscillation

著者 (4件)： SUENAGA Yosuke (Department of Systems Innovation Engineering, Iwate University) ,  YANAOKA Hideki (Department of Systems Innovation Engineering, Iwate University) ,  KIKUCHI Mamoru (Division of Technical Support, Iwate University) ,  KIKUCHI Toshimasa (Graduate School of Engineering, Iwate University)
資料名： Journal of Thermal Science and Technology (Web)  (Journal of Thermal Science and Technology (Web))
巻： 13  号： 1  ページ： JTST0005(J-STAGE)  発行年： 2018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： 燃焼速度の実測値から,当量比振動に対する,希薄メタン/空気予混合火炎の,応答特性を明らかにするために,粒子画像流速測定(PIV)を用いて,流れ場の測定を可能にする,壁面停滞流を伴う,新規バーナーを開発した。速度場を変化させることなく,流れ方向だけにおける,当量比の変化を生成するために,燃料および空気流量を,2組のスピーカを交互に振動させることにより制御した。燃焼速度Suを測定された未燃焼ガス速度u_gから計算し,火炎前縁における火炎移動速度u_f,u_gを,PIVにより測定した。u_fは高速ビデオカメラを用いて取得した。平均当量比0.85,振幅0.05,周波数fの範囲5~50Hzの振動に対して,次の結果を得た。(1)火炎位置の振動振幅は,低周波数範囲で準静的に変化し,40Hz以上の周波数範囲で,fの増加と共に減少した。(2)PIV測定で得られた動的火炎ΔSu_dの燃焼速度の振動振幅は,fと共に増加し,40Hzで最大に達した。最大値は,同一当量比範囲にわたって,静的火炎ΔSu_sに対する値より大になった。この傾向は,ポテンシャル流による,流れ場近似により得られた結果と類似していた。(3)燃焼速度ΔS(=ΔSu_d/ΔSu_s)の振動振幅比の周波数特性は,ポテンシャル流によって流れ場を近似することで得られるΔS_(p)(=ΔSu_d(p)/ΔSu_s(p))に定性的に対応する。しかし,ΔSはΔS_(p)よりも定量的に大で,ΔSとΔS_(p)の間の差は,高周波域で大きい。これは,ポテンシャル流による流れ場の近似が,未燃焼ガス速度の,振動振幅を過少評価し,過少評価の程度が,高周囲域で顕著になるためである。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： 粒子画像流速測定 ,  バーナー ,  ポテンシャル流 ,  空気 ,  周波数 ,  振動 ,  振幅 ,  前縁 ,  *動的応答 ,  燃焼ガス ,  燃焼速度 ,  *予混合火炎 ,  流れ場 ,  比率 ,  アルカン

著者キーワード (5件)： 燃焼 ,  予混合火炎 ,  濃度振動 ,  よどみ流 ,  燃焼速度

分類 (1件)： 燃焼一般  (XE04010W)

物質索引 (1件)： メタン

引用文献 (22件)：

• Cruz, A. P. D., Dean, A. M. and Grenda, J. M., A numerical study of the laminar flame speed of stratified methane/air flames, Proceedings of the Combust. Inst., Vol.28 (2000), pp.1925-1932.
• Lauvergne, R. and Egolfopoulos, F. N., Unsteady response of C₃H₈/air laminar premixed flames submitted to mixture composition oscillations, Proceedings of the Combustion Institute, Vol.28 (2000), pp.1841-1850.
• Law, C. K., Zhu, D. L. and Yu, G., Propagation and extinction of stretched premixed flames, Proceedings of the Combustion Institute, Vol.21 (1986), pp.1419-1426.
• Lefebvre, A. H. and Ballal, D. R., Gas turbine combustion: Alternative fuels and emissions, 3rd edition, CRC Press. (2010), p.302.
• Marzouk, Y. M., Ghoniem, A. F. and Najm, H. N., Dynamic response of strained premixed flames to equivalence ratio gradients, Proceedings of the Combustion Institute, Vol.28 (2000), pp.1859-1866.

タイトルに関連する用語 (5件)： 壁面 ,  停滞 ,  メタン ,  予混合火炎 ,  動応答