報告書番号

M08004

タイトル（和文）

微粉炭燃焼炉内における粒子挙動の解明 －レーザドップラ流速計を用いた粒子速度測定システムの開発および燃焼反応が粒子挙動に与える影響の解明－

タイトル（英文）

Clarification of Particle Behaviors in a Pulverized Coal Combustion Furnace - Development of the particle velocity measurement system using LDV and clarification of influence of combustion reaction on

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本研究では、当所保有の石炭燃焼試験炉内の微粉炭燃焼場を対象として粒子速度計測を行うため、２次元レーザドップラ流速計（LDV）を用いた粒子速度計測システムを開発した。開発したシステムを用いて計測したデータから、時間平均した粒子速度の分布および粒子速度の瞬時値のヒストグラムを求め、燃焼反応が炉内の粒子挙動に与える影響を調べた。その結果、燃焼時には、燃焼反応によるガスの膨張効果によって軸方向平均粒子速度分布が非燃焼時と大きく異なることが分かった。また、燃焼時は非燃焼時に比べて粒子速度の乱れが大きいことが分かった。以上の結果に加え、燃焼時における粒子速度の乱れの非等方性について検討した結果から、微粉炭燃焼場のCFDシミュレーションを行う際の乱流モデル導入指針を得た。

概要 （英文）

In this research, the particle velocity measurement system using a two dimensional LDV is developed to measure the particle velocity in the combustion field of the pulverized coal combustion test furnace in CRIEPI. Influence of combustion reaction on coal particle behaviors is investigated by analysis of distribution of time-averaged particle velocities and histogram of instant particle velocity. As a result, it is clarified that there is a large difference in distribution of axial mean coal particle velocities between non-combusting case and combusting case due to the gas expansion effect by combustion reaction. Particle velocity disturbance for combusting case is larger than that for non-combusting case. In addition to above results, a guideline for employment of turbulence model for CFD simulation of pulverized combustion field is obtained by consideration of anisotropy of particle velocity disturbance.

報告者

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