論文

格子により乱れを添加された空気流に平行に層流水素噴流を噴出させた際に形成される火炎を対象として，ＬＤＶを用いて軸方向，半径方向および接線方向の速度分布を測定した．測定結果に基づき格子乱流と火炎との相互干渉を詳細に検討し，格子乱流においては噴流と空気流が間欠的に混合していること，火炎がしわ状層流火炎片の特徴を有すること，さらに乱れ強さの分布やヒストグラムは方向によって異なることなどを明らかにした．

静止大気中に形成される２次元層流噴流拡散火炎の基部で，速度，温度，ガス組成を測定した．その結果，火炎の近くでは熱膨張と浮力のために流れが加速されることが判った．また，熱流束のベクトルは火炎基部より下流側とバーナ壁の両方向に向うことを示した．さらに，対流による酸素の流入と上流へ向う燃料の拡散のために，火炎基部近傍に予混合気が形成される領域が存在することを明らかにした．

ブンゼン火炎の燃焼強度に及ぼすルイス数の影響が，種々の燃料／不活性ガスー酸素混合気に対して系統的に調べられた．その結果，ルイス数が１から離れている混合気においては，ブンゼン火炎の燃焼強度のふるまいがルイス数により予測できることが明らかとなった．但し，ルイス数が１に近い混合気ではいくつかの例外が認められた．さらに，ブンゼン火炎先端の局所消炎現象が，炭化水素および水素に対して明らかにされた．

乱流平板境界層内に，壁面より燃料を一様に吹き出す際に形成される拡散火炎の流体力学的構造に実験的検討を加えた．壁面に沿う方向と垂直方向の流速をレーザドップラ流速計により同時に測定し，また，平均温度，安定化学種の平均濃度を測定した．測定結果に基づき，乱れエネルギーの生成，輸送過程について検討を加えた結果，火炎帯付近も含めて，乱れエネルギーの生成輸送過程は，基本的には未燃焼の場合と同様であることが明らかとなった．

乱流平板境界層内に，壁面より燃料を一様に吹き出す際に形成される拡散火炎の流体力学的構造に実験的検討を加えた．壁面に沿う方向と垂直方向の流速をレーザドップラ流速計により同時に測定し，また，平均温度，安定化学種の平均濃度を測定した．測定結果に基づき，乱れエネルギーの生成，輸送過程について検討を加えた結果，火炎帯付近も含めて，乱れエネルギーの生成輸送過程は，基本的には未燃焼の場合と同様であることが明らかとなった．

軸対称および２次元ブンゼン火炎の火炎温度を，メタン，エチレン，プロパンと空気の混合気に対して測定し，選択拡散と火炎の曲率によって引き起される火炎伸張に基づいて検討した．その結果，ルイス数に基づいてそのふるまいが説明できること，火炎伸張と選択拡散の両者が存在するときのみ火炎温度は断熱火炎温度からずれること，そしてこのずれは無次元伸張率によって関連づけることができることを明らかにした．

乱流平板境界層拡散火炎の乱流構造に関する研究報告

層流平板境界層内に，壁面より燃料を一様に吹き出す際に形成される拡散火炎にみられる流速の局所増加の要因について数値解析的検討を加えた．その結果，火炎が形成されると境界層内の圧力分布が局所的に変化し，流速の局所増加が生ずることが明らかとなった．また，重力や主流加速の影響についても検討を加え，実験条件に即してこれらの影響を加味することにより，より定量的な予測が可能となることを示した．

日本機械学会誌機械工学年鑑特集における工業教育に関する報告

炉壁の近くにあるＣＯＭ（Coal-Oil Mixture) 噴霧の基礎的燃焼特性を明らかにするために，加熱板上における単一ＣＯＭ液滴の燃焼が調べられた．ＣＯＭはＣ重油と74μm 金網を80%通過するような微粉炭より作られ，石炭 0, 30, 50wt%のものが用いられた．初期液滴径は約 3mmである．着火遅れ時間，気相燃焼時間，表面燃焼時間などが検討され，さらに残渣の多孔性や，加熱板への密着の程度などが明らかにされた．

格子により任意の乱れを添加された空気流に平行に層流の燃料噴流を噴出させ，その際に形成される乱流拡散火炎を対象とし，火炎と流れの乱れの相互干渉を実験的に調べた．その結果，火炎が乱れに及ぼす効果は，せん断乱流より格子乱流の方が小さく，前者の方がより顕著に減衰すること，せん断乱流は乱流混合により輸送されるのに対し，格子乱流ではこれと異なる輸送機構が存在することなどが明らかとなった．

火炎内部の温度分布を映像化するために筆者らによりすでに提案されている熱線ＣＴ手法は，放射型ＣＴであるために熱線の減衰に起因する画像劣化が生じ，高精度の測定のためには減衰補正が必要である．そこで，最近ガンマ線ＣＴ用として開発された減衰補正法を熱線ＣＴ手法に適用するための理論を示し，実験的にこれを検証した．さらに，減衰補正法適用の際に必要となる，火炎内部の減衰係数分布の測定システムを提案した．

日本機械学会誌機械工学年鑑特集における工業教育に関する報告

乱流平板境界層内に，壁面より燃料を一様に吹き出す際に形成される拡散火炎の流体力学的構造について実験的に検討を加えた．偏光型４ビームレーザドップラ流速計を用いて，壁面に平行な方向と垂直な方向の流速を同時に測定し，各方向の平均流速，乱れ強さ，両方向流速の２重および３重相関値を算出した．その結果，火炎帯近傍では，空気流側の流れと燃料側の流れが層状化し，この層状化が乱れ構造を特徴づけていることが示された．

同軸流中に形成されるメタン／酸素／窒素層流逆拡散火炎について，火炎形状，安定性，熱的構造を検討した．その結果，火炎を８タイプに分類し，火炎先端部に形成される高温領域は燃料流量の増加とともに火炎基部近傍まで達し，火炎を安定化することが明らかとなった．さらに，通常の拡散火炎に比べ逆拡散火炎の方が浮き上がりやすく，安定性が悪いことがわかり，これは火炎基部に流入する流れが速いためであることが明らかとなった

700℃に至る高温に加熱された内管を有する環状流において，ＬＤＶによる流れ場と抵抗線温度計による温度場の測定に基づき乱流構造を検討した．その結果，壁面加熱の増大により壁面のごく近傍の乱れは抑制されること，内部領域では間欠的混合により乱れが増大すること，外部領域では乱れは抑制されること，またこのような影響は壁面温度が200℃以上で現われることなどが明らかとなった

対向噴流中に形成されるメタン／空気乱流拡散火炎の火炎挙動と流れ場の乱流特性との相互干渉を実験的に検討した．その結果，非燃焼時，燃焼時を問わず，対向する噴流間の乱流特性の相互干渉は小さく，流れはそれぞれ上流で与えられた乱れ特性に支配されること，さらに火炎形成時の火炎特性，特に消炎に大きい影響を与える拡散領域の挙動は，空気流側の乱れ特性により支配されることが明らかとなった．

壁面よどみ流中に形成される希薄メタン／空気予混合火炎に及ぼす非定常なストレッチの影響を実験的に検討した．流れが低いStrouhal数(<1)で振動する際には，準定常因子が支配的であり，燃焼速度の振動は観察されない．他方，流れが高いStrouhal数(>1)で振動する際には，非定常因子が支配的となり，燃焼速度の振動の振幅はStrouhal数の増加と共に増大することが明らかとなった．

壁面よどみ流中に形成される希薄予混合火炎の火炎面挙動をレーザートモグラフィ法により可視化し，その時系列的な特性につて実験的に検討を加えた．その結果，よどみ流線近傍およびそれより離れた領域それぞれにおける火炎面の変動の特性や火炎面挙動の時間変動波形の特性とその要因を明らかにした．