Flame structure and flame stabilization mechanism of oxygen jet diffusion flame in a high-pressure environment

高压环境下氧气射流扩散火焰的火焰结构及火焰稳定机制

• 批准号: 24656133
• 负责人: KOBAYASHI Hideaki
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24656133/
• 关键词: 熱工学; 燃焼工学; 酸素燃焼; 高圧燃焼; 火炎安定限界

To develop safely operation method and designing mixing apparatuses for chemical plants, which mixes pure oxygen and combustible gases, characteristics of oxygen jet diffusion flames and flame stability limits in a high-pressure environment were performed. Both coaxial jet diffusion flames and transversal jet diffusion flames for pure oxygen jet in a main fuel flow were examined. Methane was used as a fuel. Results showed that, in the case of the coaxial jet flames, oxygen jet velocity is predominant for the flame stabilization and small vortexes formed at the lip of the jet tube enhance the flame stabilization. In the case of the transversal oxygen jet flames, the flow which reaches to the opposite wall plays an important role of flame stabilization, as well as flame oscillation occurs near the injection wall caused by the interaction between heat loss to the wall and high heat release in thin boundary layer at high pressure, leading to the total blow out of the flame.

为了开发安全操作方法并设计混合纯氧和可燃气体的化工厂混合装置，研究了高压环境下氧气射流扩散火焰的特性和火焰稳定性极限。研究了主燃料流中纯氧射流的同轴射流扩散火焰和横向射流扩散火焰。甲烷被用作燃料。结果表明，在同轴喷射火焰的情况下，氧气射流速度对于火焰稳定起主导作用，并且在喷射管唇部形成的小涡流增强了火焰稳定性。在横向氧气射流火焰的情况下，到达相对壁面的气流对火焰稳定起着重要作用，并且由于壁面热损失和高放热之间的相互作用，在喷射壁面附近会发生火焰振荡。在高压薄边界层中，导致火焰完全吹灭。

项目成果

高圧環境における同軸酸素噴流拡散火炎の安定化機構

高压环境下同轴氧气射流扩散火焰稳定机理

• 发表时间: 2012
• 作者: 熊上学;加藤裕之;白川駿;奥山昌紀;鈴木拓朗;大上泰寛;小林秀昭;熊上学,加藤裕之,白川駿,奥山昌紀,鈴木拓朗,大上泰寛,小林秀昭;熊上学,加藤裕之,白川駿,奥山昌紀,鈴木拓朗,大上泰寛,小林秀昭;白川駿,熊上学,工藤琢,小林秀昭
• 通讯作者: 白川駿,熊上学,工藤琢,小林秀昭

高圧環境における同軸酸素噴流拡散火炎の安定性に関する研究

高压环境下同轴氧气射流扩散火焰稳定性研究

• 发表时间: 2012
• 期刊: 日本燃焼学会誌
• 作者: 熊上学;加藤裕之;白川駿;奥山昌紀;鈴木拓朗;大上泰寛;小林秀昭;熊上学,加藤裕之,白川駿,奥山昌紀,鈴木拓朗,大上泰寛,小林秀昭
• 通讯作者: 熊上学,加藤裕之,白川駿,奥山昌紀,鈴木拓朗,大上泰寛,小林秀昭

乱流強化が高圧環境同軸酸素噴流拡散火炎の安定性に及ぼす影響

高压环境下湍流增强对同轴氧气射流扩散火焰稳定性的影响

• 发表时间: 2013
• 期刊: 日本燃焼学会誌
• 作者: 井上征矢;井上征矢;井上征矢;熊上学,加藤裕之,白川駿,奥山昌紀,鈴木拓朗,大上泰寛,小林秀昭
• 通讯作者: 熊上学,加藤裕之,白川駿,奥山昌紀,鈴木拓朗,大上泰寛,小林秀昭

高圧環境における同軸酸素噴流拡散火炎の安定性に及ぼす乱流強化の影響

高压环境下湍流增强对同轴氧气射流扩散火焰稳定性的影响

• 发表时间: 2012
• 作者: 熊上学;加藤裕之;白川駿;奥山昌紀;鈴木拓朗;大上泰寛;小林秀昭;熊上学,加藤裕之,白川駿,奥山昌紀,鈴木拓朗,大上泰寛,小林秀昭;熊上学,加藤裕之,白川駿,奥山昌紀,鈴木拓朗,大上泰寛,小林秀昭
• 通讯作者: 熊上学,加藤裕之,白川駿,奥山昌紀,鈴木拓朗,大上泰寛,小林秀昭