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J-GLOBAL ID：202202228694293691   整理番号：22A1150329

水素の浮上火炎の構造と安定化に及ぼす水蒸気希釈の影響

Effect of Steam Dilution on the Structure and Stabilization of Lifted Flames of Hydrogen

著者 (4件)： KIRAN Defne (Tokyo Institute of Technology) ,  MINAMOTO Yuki (Tokyo Institute of Technology) ,  SHIMURA Masayasu (Tokyo Institute of Technology) ,  TANAHASHI Mamoru (Tokyo Institute of Technology)
資料名： 日本燃焼学会誌  (Journal of the Combustion Society of Japan)
巻： 64  号： 207  ページ： 80-91(J-STAGE)  発行年： 2022年 
JST資料番号： Z0837A  ISSN： 1347-1864  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： 水素の非予混合浮上火炎を,直接数値シミュレーションを用いて調べた。最初に,水素と水蒸気希釈酸素の層流非予混合火炎を窒素希釈酸素のケースと比較し,浮上火炎の構造と安定化機構に及ぼす水蒸気希釈の影響を調べた。両ケースは,非予混合浮上火炎に典型的な三重火炎構造をもたらした。これらの火炎の拡散分岐と希薄予混合は水素の高い拡散性により衝突することが観察された。両ケースの全体的な構造は類似しているが,化学種分布には若干の変化を示した。さらなる分析は,これらの変化が水蒸気希釈から生じ,一部の反応の速度を変えることを示した。火炎の安定化機構を輸送収支解析を用いて調べた。蒸気希釈の場合,拡散と反応項は同じレベルの大きさを持ち,火炎伝播安定化を示したが,窒素希釈ケースに対しては反応項が支配的であり,自己着火安定化を示した。解析結果は,窒素希釈および水蒸気希釈火炎の全体的な構造が同一であるにもかかわらず,反応速度に及ぼす水蒸気希釈の影響は安定化機構を変化させるかもしれないことを示唆する。次に,蒸気希釈ケースの火炎特性に及ぼす圧力の影響を,2~20atmで変化する4つの異なる圧力で研究した。高圧での結果は,火炎の全体的な構造も安定化メカニズムも圧力によって影響されないことを示唆した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *水素燃料 ,  *拡散火炎 ,  浮上り ,  *火炎構造 ,  燃焼特性 ,  計算機シミュレーション ,  希釈 ,  水蒸気 ,  安定化作用 ,  反応速度 ,  拡散速度 ,  燃焼モデル

著者キーワード (12件)： 浮上火炎 ,  直接数値シミュレーション(DNS) ,  水素燃焼 ,  蒸気希釈 ,  火炎構造 ,  火炎安定化 ,  浮上火炎 ,  直接数値シミュレーション(DNS) ,  水素燃焼 ,  蒸気希釈 ,  火炎構造 ,  火炎安定化

分類 (2件)： 燃焼理論  (XE04020H) ,  気体燃料の性質,組成,分析,試験  (YE02020U)

引用文献 (40件)：

• 1. Cecere, D., Giacomazzi, E., and Ingenito, A.. Int. J. Hydrog. Energy 39: 10731-10747 (2014).
• 2. Rosen, M. A., and Koohi-Fayegh, S., Energy Ecol. Environ. 1: 10-29 (2016).
• 3. Siemens, Hydrogen power with Siemens gas turbines: Reliable carbon-free power with flexibility. Siemens Gas and Power (2020). URL: https://www.siemens-energy.com.
• 4. Goldmeer, J., and Catillaz, J., Hydrogen for power generation. General Electric (2021). URL: www.ge.com/power/future-of-energy.
• 5. Buckmaster, J., Prog. Energy Combust. Sci. 28: 435-475 (2002).

タイトルに関連する用語 (6件)： 水素 ,  浮上 ,  火炎 ,  安定化 ,  水蒸気 ,  希釈