燃料ノズルの断面形状が拡散火炎のすす排出と流れ場に及ぼす影響

摘要

拡散火炎は，伝播性が無く安全性に優れるため，工業的に広く用いられている.しかし，炭化水素系燃料を用いると，容易にすすが排出されるという欠点がある.近年，PM2.5を原因とする大気汚染が問題となっており，排気ガスの清浄化は急務である.拡散火炎の安定性について，燃料ノズルの断面形状が火炎の浮上りに及ぼす影響を調査した実験研究がある.この研究から，非円形ノズルはノズル出口近傍における燃料と空気の混合を促進し，火炎安定性を改善させることが明らかにされた.非円形ノズルがもたらす混合促進は，すす排出に対しても影響を及ぼすと考えられる.そこで本研究は，燃料ノズルの断面形状がすす排出に及ぼす影響について，同軸流拡散火炎を対象に，実験的に調査する.また，流れ場を観察するため，無反応流の数値解析を行う.