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軸流パルス燃焼器の中の動き

● パルス燃焼気の中の流れと燃焼を電子計算機でシミュレーションしたものです。

−− パルス燃焼はなぜクリーン燃焼なのか −−

DYNAMIC.GIF

左側から燃料のLPGと空気が入るようになっています。図の色は
LFLUEGAS 低温(〜800K)の燃焼ガス            グラフの線
MFLUEGAS 中温(〜1200K)の燃焼ガス   -------    圧力
HFLUEGAS 高温(1200K〜)の燃焼ガス   -------    燃焼の発熱
AIR 空気   -------   入口の空気流速
FUEL 燃料  
     全体が赤くなった時から始めます。この時は,燃焼器の中のガスは吹き出た後で すので,ほほ停止状態にあります。しかし,テールパイプの中のガスは,右に向 かって流れています。そのため,燃焼器の中の圧力は低下し,左側から新鮮な燃 料を吸い込みます。この燃料が燃焼器の中に到達したころ遅れて新鮮な空気が燃 焼器に入り,残った燃焼ガスと先にはいった燃料と混合して,一気に爆発します。 燃焼室全体が黄色くなった時が,この時です。
     この圧力で,燃焼ガスはテールパイプの中のガスを押し,出口と入口に向かって ガスを流します。
     出口のガスは勢いよく流れ出しますが,入口側では主に低い圧力の空気の管内に 僅かに逆流します。燃料の圧力が高いのでいつでも燃焼室に流れ込んでいます が,空気はこの逆流したガスを押し戻してまた燃焼室に流れ込むことになります。 これが,空気の次の流入のタイミングを遅らせる原因となっています。
     更に,空気と燃料は新鮮なまま混合せず,燃焼を終えて燃焼室に残った高温の燃 焼ガスと混合し,薄められてから混合し燃焼します。このため,「希釈燃焼」と 呼ばれる燃焼の形態をとります。
     希釈燃焼は,燃焼から発生する NOx の生成を抑制しますので,パルス燃焼は「ク リーン燃焼」となっています。