燃焼の数値シミュレーション：詳細素反応機構を考慮した乱流拡散火炎の数値解析

摘要

現在，地球環境問題に関連し，省資源·省エネルギーおよび大気汚染物質低減の両面から，燃焼現象の科学的解明は緊急の課題となっている。 なかでも乱流拡散火炎は実用的に最も多く用いられている火炎形態の一つであり，この火炎の乱流混合と構造を数値計算によって解明し，高効率の燃焼機器の開発および有害大気汚染物質の生成量の予測を行うことができるようになれば極めて有意義であると考える。 このような観点から，著者らは乱流拡散火炎における窒素酸化物NO{sub}xの生成機構について検討するために，詳細素反応機構を考慮した数値解析を行ってきた。 本解説では，まず，最も基本的な流れ場である燃料噴流拡散火炎に関する研究について紹介する。 この研究では，乱流火炎の非定常燃焼特性に注目して，二次元の遷移域流れにおける燃焼場を取り扱った。 次に，流入速度に非定常振動を与えた対向流拡散火炎に関する研究について紹介する。 この研究では，非定常過程におけるNO{sub}xの生成特性を系統的に調べ，さらにこの結果を利用して実用的な燃焼場におけるNO{sub}xの生成量を予測するための組み合わせ法について検討した。