報告書番号

M06005

タイトル（和文）

火力発電機器解析技術の高精度化に向けた燃焼モデルの動向調査 -混相燃焼のLESに適した燃焼モデルの検討-

タイトル（英文）

Survey of combustion models for high accuracy analysis of combusting flows in thermal power generation systems -Evaluation of combustion models for LES of multiphase combustion-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

火力発電機器の一層の効率・環境性向上のための最適設計および運転最適化には、高精度な予測手法の確立が不可欠である。火力発電機器内部の複雑な燃焼流に対する予測手法は、現在は計算負荷が低いRANS法が主流であるが、計算機性能の向上を背景に、近年ではLESへ移行しつつある。しかしながら、LESに対する燃焼モデルの有効性は、ガス燃焼場のみを対象に検討が進められており、噴霧燃焼や石炭燃焼・ガス化など多くの火力発電機器内で支配的な燃焼形態である混相燃焼場についてはほとんど検討されていない。以上の背景に基き、本報では既存の燃焼モデルの動向を調査し、混相燃焼のLESに対する燃焼モデルの適用性評価を行う。適用可能性の高いモデルについては実証計算により、混相燃焼場での予測精度を検証する。また、以上の結果をもとに混相燃焼のLESに適した燃焼モデルの確立に向け、今後の研究課題を検討する。

概要 （英文）

For the best design and optimal operation of thermal power generation systems, prediction technology with high accuracy for combusting flows is required. RANS, which computaitional cost is very low, is the present main tool to simulate the combusting flows in power generation systems, however, LES is becoming new prediction tool for simulating such flows due to the great developments in computer technology. However, the validity of combustion models on LES is only evaluated for gaseous combustion, and is not evaluated for multiphase combustion, which is dominant in combusting flows of thermal power generation systems. Based on the above situations, in this report, we survey the state of the art of combustion models and validate their applicability to multiphase combustion. Validation of the combustion model that is applicable to multiphase combustion is performed. From the above results, we summarize next research subjects to establish the combustion model for multiphase combustion.

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