すすを含む燃焼炉のふく射伝熱解析

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  • The Effect of Soot on the Combustor Analysis
  • スス オ フクム ネンショウロ ノ フクシャ デンネツ カイセキ

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抄録

実用燃焼炉の数値解析においてすすの濃度が炉内伝熱に及ぼす影響を明らかにすることを目的に，すすを含むメタン－空気拡散燃焼炉内の複合伝熱解析を行った．燃焼ガスのふく射物性値をExponential Wide-Band Modelを用いて評価し，これを灰色バンドモデルに展開してDiscrete-Ordinates法を用いて非灰色解析を行った．すすの濃度が高くなると燃焼炉壁面へのふく射熱流束は増大し，燃焼ガス温度は低下し，対流熱流束は減少する．またそれに伴い炉内の温度ピーク，壁面全熱流束のピークともに上流側にシフトする．これはすす濃度の上昇により，燃焼ガス－すす混合媒体からのふく射エネルギーの正味の放射量が増えるためである．下流域ではすす濃度の上昇に伴う温度低下により媒体の放射能が低下するために壁面ふく射熱流束が減少する．

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