混和性多成分燃料液滴の燃焼におけるすす生成に関する研究

混溶多组分燃料液滴燃烧过程中烟灰形成的研究

基本信息

批准号：
08750235
负责人：
三上真人
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Yamaguchi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750235/
关键词：
液滴燃焼多成分燃料すす混和性燃料噴霧燃焼

项目摘要

本研究では,非接触な単一液滴を用いて液滴燃焼におけるすす生成について調べた.特に,実用燃料の多成分性に注目し,物性の大きく異なる混和性の二成分から成る燃料を用いて液滴燃焼実験を行った.燃料液滴は上方へ打ち上げられ、熱線ループを通り抜けることにより点火された.燃焼液滴は後方または側方よりレーザ照射することにより観察した.実験の結果,物性の大きく異なる成分から成る多成分燃料を用いた場合に,非接触浮遊の状態で燃焼する単一液滴が複数の液滴に分裂する微小爆発が起こりうることが明らかになった.微小爆発が発生しない場合,この二成分燃料液滴は火炎直径の増大-減少を二度繰り返す段階的な燃焼挙動を示した.微小爆発の発生はこの二回目の火炎直系の増大後に観察された.微小爆発が発生しない場合,火炎の色は全燃焼期間を通して青く,火炎内のすすの生成量が少ないことが示唆された.一方,微小爆発が発生する場合,微小爆発発生以前には青色であった火炎は微小爆発発生後黄色の輝炎となり,微小爆発の発生によってすす生成量が増大することが明らかになった.本研究において観察された微小爆発現象は液体燃料の微粒化に応用可能なため,ディーゼルエンジンにおいても性状の大きく異なる燃料から成る多成分混合物を燃料として用いることにより,微粒化の促進,さらには燃焼効率の改善が期待できると考えられる.ただし,本研究において見られた微小爆発によるすす生成量の増大効果も考慮する必要もあると考えられる.

在这项研究中，我们使用非接触式单液滴研究了液滴燃烧中的烟灰产生。特别是，我们关注了实际燃料的多组分性质，并使用由两种物理性质差异很大的可混溶组分组成的燃料进行了液滴燃烧实验。使用燃料液滴进行。燃料液滴向上发射，并通过热丝回路被点燃。通过激光照射从后面或侧面观察燃烧液滴。实验结果发现，当使用由物理性质显着不同的成分组成的多成分燃料时，会发生微爆炸，其中以非接触浮动状态燃烧的单个液滴分裂成多个液滴。已经清楚的是，如果没有发生微爆炸，这种二元燃料液滴会表现出逐步燃烧行为，其中火焰直径增大和减小两次。观察到，当系统没有发生微爆炸时，整个燃烧期间火焰的颜色都是蓝色的，这表明火焰中产生的烟灰量很少。微爆炸发生时，微爆炸前为蓝色的火焰，在微爆炸发生后变成了亮黄色的火焰，并且可以明显看出，随着微爆炸的发生，产生的烟灰量有所增加。由于上述微爆炸现象可以应用于液体燃料的雾化，因此通过使用由具有广泛不同性质的燃料组成的多组分混合物作为柴油发动机中的燃料，可以促进雾化并提高燃烧效率。然而，还需要考虑本研究中观察到的微爆炸导致烟尘产生增加的影响。