燃焼器における可視化技術の活用

摘要

近年の地球·環境問題を解決するために，ガスタービン燃焼器等の更なる高効率化と低環境負荷化が求められている。ガスタービン燃焼器内は乱流燃焼状態にあるが，乱流燃焼は幅広い時間·空間スケールを有する乱流と幅広い時間スケールを有する複雑な化学反応から成る燃焼が相互に干渉する複雑現象であるため，理論的なアプローチが非常に困難であるとともに，実験的にも数値的にも取り扱いが難しい。燃焼器の開発過程において可視化技術を活用することは，技術者に科学的根拠に基づく新たな発想を与え，より高効率かつ低環境負荷な燃焼器の開発につながる可能性がある。本稿では，図1に示すような航空機用ガスタービン燃焼器の1/100程度の出力のモデル燃焼器を対象とした燃焼場及び流動場の可視化結果を用いながら，燃焼器開発における可視化技術の活用法について解説する。