気液自由界面を利用した噴流拡散火炎の挙動における数値シミュレーション

目的
火炎の安定は、火炎基部の要素に影響されるため、火炎基部の構造など不明な点を解明する

実験では、高速噴流水素拡散火炎の上流部でくびれる現象が発生する。
これを、CFDソフトPHOENICSを用いて高速水素噴流拡散火炎の数値解析で、くびれ現象の検証を行う

Figure 1.　実験写真

Figure 2.モデル図

Figure 3.写真と解析データとの比較

Figure 4.計算結果

まとめ
・層流解析ではくびれ現象も浮き上がり現象も観察されない。
・乱流解析では、層流解析と比べて中心軸方向、周方向への速度が増加する。また、浮き上がり現象が観察される。
・層流と乱流の混合解析では、くびれ現象が観察される。乱流領域では中心軸方向へ向かう速度が増加し、くびれを生じさせている。

噴流拡散火炎の挙動における数値シミュレーション

神戸市立工業高等専門学校　機械工学科　吉本隆光
有限会社　共栄コントロールズ　木之下幸一郎