JPH0618542A - 火炎伝播速度の計測装置 - Google Patents
火炎伝播速度の計測装置Info
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- JPH0618542A JPH0618542A JP7287192A JP7287192A JPH0618542A JP H0618542 A JPH0618542 A JP H0618542A JP 7287192 A JP7287192 A JP 7287192A JP 7287192 A JP7287192 A JP 7287192A JP H0618542 A JPH0618542 A JP H0618542A
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- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000000825 ultraviolet detection Methods 0.000 abstract description 13
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract description 8
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- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 abstract description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 11
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- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 8
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
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- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 拡散火炎の火炎伝播速度を計測し得る計測装
置の提供。 【構成】 検出に障害となる太陽光などを遮断するアダ
プタに収納した少なくとも２個の紫外線検出器１，２を
火炎伝播方向に平行する方向へ所定の間隔を置いて配設
し、該紫外線検出器１，２が発信する紫外線検出信号１
ａ，２ａを伝達する通信手段４を設け、該通信手段４に
より伝達された紫外線検出信号１ａ，２ａを表示し得る
メモリスコープ８を設け、２個の紫外線検出器１，２の
うち、火炎上流側の紫外線検出器１によりトリガーをか
け、火炎が着火したときに各紫外線検出器１，２が発信
する紫外線検出信号１ａ，２ａをメモリスコープ８に表
示させ、各紫外線検出器１，２が発信した紫外線検出信
号１ａ，２ａの発信時間差を読み取り、該時間差を基に
して火炎伝播速度を算出する。
置の提供。 【構成】 検出に障害となる太陽光などを遮断するアダ
プタに収納した少なくとも２個の紫外線検出器１，２を
火炎伝播方向に平行する方向へ所定の間隔を置いて配設
し、該紫外線検出器１，２が発信する紫外線検出信号１
ａ，２ａを伝達する通信手段４を設け、該通信手段４に
より伝達された紫外線検出信号１ａ，２ａを表示し得る
メモリスコープ８を設け、２個の紫外線検出器１，２の
うち、火炎上流側の紫外線検出器１によりトリガーをか
け、火炎が着火したときに各紫外線検出器１，２が発信
する紫外線検出信号１ａ，２ａをメモリスコープ８に表
示させ、各紫外線検出器１，２が発信した紫外線検出信
号１ａ，２ａの発信時間差を読み取り、該時間差を基に
して火炎伝播速度を算出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、紫外線検出器を利用し
た火炎伝播速度の計測装置に関するものである。
た火炎伝播速度の計測装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】燃料と空気とを予め可燃濃度の均一組成
に混合し、バーナから噴出させて燃焼させる予混合燃焼
の火炎の最も典型的な層流予混合火炎はブンゼンバーナ
によって作られる円錐形の火炎であるが、かかる層流予
混合火炎の火炎伝播速度は、従来から写真法により計測
されている。
に混合し、バーナから噴出させて燃焼させる予混合燃焼
の火炎の最も典型的な層流予混合火炎はブンゼンバーナ
によって作られる円錐形の火炎であるが、かかる層流予
混合火炎の火炎伝播速度は、従来から写真法により計測
されている。
【０００３】図５は写真法による火炎伝播速度の計測に
関連する火炎の一例を表す断面図である。図中、ａはバ
ーナ、ｂは燃料と空気とを予め可燃濃度の均一組成に混
合した予混合ガスを前記バーナａから噴出させて燃焼さ
せた火炎、ｃは前記火炎ｂの火炎面である。
関連する火炎の一例を表す断面図である。図中、ａはバ
ーナ、ｂは燃料と空気とを予め可燃濃度の均一組成に混
合した予混合ガスを前記バーナａから噴出させて燃焼さ
せた火炎、ｃは前記火炎ｂの火炎面である。
【０００４】未燃の予混合ガスは図中の矢印Ｕｕなる速
度で火炎面ｃに対してαなる角度をもって流入するが、
これは火炎面ｃに直角な速度成分Ｓｕと平行な速度成分
ＳＩＩに分けられる。なお、αは写真撮影により求め
る。
度で火炎面ｃに対してαなる角度をもって流入するが、
これは火炎面ｃに直角な速度成分Ｓｕと平行な速度成分
ＳＩＩに分けられる。なお、αは写真撮影により求め
る。
【０００５】この場合の火炎伝播速度はＳｕ＝Ｕｕ・ｓ
ｉｎαで表される。
ｉｎαで表される。
【０００６】ここで Ｓｕ；火炎伝播速度（ｍ／ｓｅｃ） Ｕｕ；予混合ガスの速度（ｍ／ｓｅｃ） α ；火炎面とＵｕ成分との角度（゜）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
写真法による火炎伝播速度の計測は、前記層流予混合火
炎ｂのような安定した火炎面ｃが存在する場合には有効
であるが、拡散火炎の伝播速度の計測には原理上適合し
ないという問題があった。
写真法による火炎伝播速度の計測は、前記層流予混合火
炎ｂのような安定した火炎面ｃが存在する場合には有効
であるが、拡散火炎の伝播速度の計測には原理上適合し
ないという問題があった。
【０００８】本発明は、前述の実情に鑑み、紫外線検出
器を利用することにより拡散火炎の伝播速度を計測し得
る火炎伝播速度の計測装置を提供することを目的として
なしたものである。
器を利用することにより拡散火炎の伝播速度を計測し得
る火炎伝播速度の計測装置を提供することを目的として
なしたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、検出に障害と
なる光線を遮断するアダプタに収納され且つ火炎伝播方
向に平行する方向へ所定の間隔を置いて配設する少なく
とも２個の紫外線検出器と、該紫外線検出器が発信する
紫外線検出信号を伝達する通信手段と、該通信手段によ
り伝達された紫外線検出信号を表示し得るメモリスコー
プとを備えた構成としている。
なる光線を遮断するアダプタに収納され且つ火炎伝播方
向に平行する方向へ所定の間隔を置いて配設する少なく
とも２個の紫外線検出器と、該紫外線検出器が発信する
紫外線検出信号を伝達する通信手段と、該通信手段によ
り伝達された紫外線検出信号を表示し得るメモリスコー
プとを備えた構成としている。
【００１０】
【作用】従って、本発明では、２個の紫外線検出器のう
ち、火炎伝播方向の上流側に配設した紫外線検出器でト
リガーをかけ、前記２個の紫外線検出器が発信する紫外
線検出信号を通信手段を介してメモリスコープ上に表示
し、該メモリスコープ上に表示された紫外線検出信号２
個の時間差を読み取る。
ち、火炎伝播方向の上流側に配設した紫外線検出器でト
リガーをかけ、前記２個の紫外線検出器が発信する紫外
線検出信号を通信手段を介してメモリスコープ上に表示
し、該メモリスコープ上に表示された紫外線検出信号２
個の時間差を読み取る。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。
明する。
【００１２】図１は本発明の火炎伝播速度の計測装置の
系統図、図２は図１に関連する紫外線検出器の概略を表
す断面図、図３は実機ＡＴＲ（エアーターボラムジェッ
ト）エンジンに配設した紫外線検出器の配置図、図４は
図１に関連するメモリスコープの紫外線検出信号の表示
例図である。
系統図、図２は図１に関連する紫外線検出器の概略を表
す断面図、図３は実機ＡＴＲ（エアーターボラムジェッ
ト）エンジンに配設した紫外線検出器の配置図、図４は
図１に関連するメモリスコープの紫外線検出信号の表示
例図である。
【００１３】図１に示すように、２個の紫外線検出器
１，２を火炎３伝播方向の垂直方向へ所定の間隔（実施
例では１４０ｍｍ）を置いて配設し、該紫外線検出器
１，２に、紫外線検出器１，２が発信する紫外線検出信
号を増幅し伝達する通信手段４を接続する。
１，２を火炎３伝播方向の垂直方向へ所定の間隔（実施
例では１４０ｍｍ）を置いて配設し、該紫外線検出器
１，２に、紫外線検出器１，２が発信する紫外線検出信
号を増幅し伝達する通信手段４を接続する。
【００１４】該通信手段４は前記２個の紫外線検出器
１，２に接続され、各紫外線検出器１，２が発信する微
細な検出信号を増幅するプリアンプ５と、該プリアンプ
５に同軸ケーブル６を介して接続したバッファアンプ７
とにより形成する。
１，２に接続され、各紫外線検出器１，２が発信する微
細な検出信号を増幅するプリアンプ５と、該プリアンプ
５に同軸ケーブル６を介して接続したバッファアンプ７
とにより形成する。
【００１５】さらに、前記通信手段４により伝達された
紫外線検出信号を表示し得るメモリスコープ８を前記バ
ッファアンプ７に接続する。
紫外線検出信号を表示し得るメモリスコープ８を前記バ
ッファアンプ７に接続する。
【００１６】前記紫外線検出器１，２を検出に障害とな
る太陽光などから遮蔽するため、図２に示すように紫外
線検出器１，２を各個に収納し得る本体９と、火炎３が
発する紫外線を紫外線検出器１，２に導くため前記本体
９の側方へ延びる細管１０よりなるアダプタ１１を設
け、該アダプタ１１の本体９に紫外線検出器１，２を収
納して実機に配設する。
る太陽光などから遮蔽するため、図２に示すように紫外
線検出器１，２を各個に収納し得る本体９と、火炎３が
発する紫外線を紫外線検出器１，２に導くため前記本体
９の側方へ延びる細管１０よりなるアダプタ１１を設
け、該アダプタ１１の本体９に紫外線検出器１，２を収
納して実機に配設する。
【００１７】次に、火炎伝播速度の計測装置を実機に適
用した実施例として、前記アダプタ１１に収納した紫外
線検出器１，２をＡＴＲ（エアーターボラムジェット）
エンジンに配設した場合（図３参照）について述べる
と、空気ダクト１２先端部の空気取入口１３後方にファ
ン１４を有し、該ファン１４を囲む空気ダクト１２外周
に設けたタービン入口マニホールド１５近傍に前記ファ
ン１４を駆動するチップタービン１６を有し、該チップ
タービン１６から後方へ空気ダクト１２を囲んで延びる
水素ダクト１７を有し、該水素ダクト１７と合流する前
記空気ダクト１２後端部にミキサ１８を有し、前記水素
ダクト１７に連続して後方へ延びる燃焼ダクト１９内の
前記ミキサ１８後方に保炎器２０を設け、該保炎器２０
の後方の燃焼ダクト１９内を燃焼室２１としたＡＴＲエ
ンジンにおいて、前記燃焼ダクト１９の壁面の前記保炎
器２０後方の所定位置に、燃焼ダクト１９延設方向に１
４０ｍｍの間隔を置いて２個の紫外線検出器１，２を配
設する。該紫外線検出器１，２はアダプタ１１の細管１
０が燃焼ダクト１９に直交する径方向に壁面を貫通する
よう取り付ける。
用した実施例として、前記アダプタ１１に収納した紫外
線検出器１，２をＡＴＲ（エアーターボラムジェット）
エンジンに配設した場合（図３参照）について述べる
と、空気ダクト１２先端部の空気取入口１３後方にファ
ン１４を有し、該ファン１４を囲む空気ダクト１２外周
に設けたタービン入口マニホールド１５近傍に前記ファ
ン１４を駆動するチップタービン１６を有し、該チップ
タービン１６から後方へ空気ダクト１２を囲んで延びる
水素ダクト１７を有し、該水素ダクト１７と合流する前
記空気ダクト１２後端部にミキサ１８を有し、前記水素
ダクト１７に連続して後方へ延びる燃焼ダクト１９内の
前記ミキサ１８後方に保炎器２０を設け、該保炎器２０
の後方の燃焼ダクト１９内を燃焼室２１としたＡＴＲエ
ンジンにおいて、前記燃焼ダクト１９の壁面の前記保炎
器２０後方の所定位置に、燃焼ダクト１９延設方向に１
４０ｍｍの間隔を置いて２個の紫外線検出器１，２を配
設する。該紫外線検出器１，２はアダプタ１１の細管１
０が燃焼ダクト１９に直交する径方向に壁面を貫通する
よう取り付ける。
【００１８】タービン入口マニホールド１５を介して供
給される水素の膨張課程のエネルギーを吸収して回転エ
ネルギーとするチップタービン１６により駆動されるフ
ァン１４が空気取入口１３から空気を吸入し、空気ダク
ト１２を介して燃焼室２１方向へ圧送し、該空気中に前
記チップタービン１６を通り水素ダクト１７を通過して
ミキサ１８に流入する水素を噴出させ、拡散によって徐
々に混合させて燃焼室２１へ送給する。
給される水素の膨張課程のエネルギーを吸収して回転エ
ネルギーとするチップタービン１６により駆動されるフ
ァン１４が空気取入口１３から空気を吸入し、空気ダク
ト１２を介して燃焼室２１方向へ圧送し、該空気中に前
記チップタービン１６を通り水素ダクト１７を通過して
ミキサ１８に流入する水素を噴出させ、拡散によって徐
々に混合させて燃焼室２１へ送給する。
【００１９】而して、前記２個の紫外線検出器１，２の
うち、保炎器２０側の紫外線検出器１によりトリガーを
かけ、ＡＴＲエンジンが着火したときに各紫外線検出器
１，２が紫外線を検出して発信する紫外線検出信号をプ
リアンプ５で増幅し、同軸ケーブル６を介してバッファ
アンプ７へ送信し、該バッファアンプ７が受信した各紫
外線検出器１，２の紫外線検出信号をメモリスコープ８
により表示させる。
うち、保炎器２０側の紫外線検出器１によりトリガーを
かけ、ＡＴＲエンジンが着火したときに各紫外線検出器
１，２が紫外線を検出して発信する紫外線検出信号をプ
リアンプ５で増幅し、同軸ケーブル６を介してバッファ
アンプ７へ送信し、該バッファアンプ７が受信した各紫
外線検出器１，２の紫外線検出信号をメモリスコープ８
により表示させる。
【００２０】メモリスコープ８に表示される紫外線検出
信号は図４に示したように表示され、保炎器２０側に配
設した紫外線検出器１が発信した紫外線検出信号１ａ
と、前記紫外線検出器１から１４０ｍｍ離隔した位置に
配設した紫外線検出器２が発信した紫外線検出信号２ａ
との発信時間差を読み取る。
信号は図４に示したように表示され、保炎器２０側に配
設した紫外線検出器１が発信した紫外線検出信号１ａ
と、前記紫外線検出器１から１４０ｍｍ離隔した位置に
配設した紫外線検出器２が発信した紫外線検出信号２ａ
との発信時間差を読み取る。
【００２１】前記の場合の火炎伝播速度はＳｕ＝Ｌ／Ｓ
で表される。
で表される。
【００２２】ここで Ｓｕ；火炎伝播速度（ｍ／ｓｅｃ） Ｌ ；２個の紫外線検出器の間隔（ｍｍ） Ｓ ；各紫外線検出器が検出した紫外線検出信号の発信
時間差（ｍｓｅｃ）
時間差（ｍｓｅｃ）
【００２３】故に、前記メモリスコープ８上で読み取ら
れた各紫外線検出器１，２が発信した紫外線検出信号の
発信時間差（Ｓ）が例えば９０ｍｓｅｃであれば、この
場合の火炎伝播速度はＳｕ＝１４０／９０＝１．５６ｍ
／ｓｅｃである。
れた各紫外線検出器１，２が発信した紫外線検出信号の
発信時間差（Ｓ）が例えば９０ｍｓｅｃであれば、この
場合の火炎伝播速度はＳｕ＝１４０／９０＝１．５６ｍ
／ｓｅｃである。
【００２４】本実施例の火炎伝播速度の計測装置におい
ては、所定の間隔を置いて配設した紫外線検出器が発信
する紫外線検出信号の発信時間差をメモリスコープによ
り読み取り得るよう形成したので、水素拡散火炎の火炎
伝播速度を計測することが可能となり、ＡＴＲエンジン
の燃焼性能の改良や燃焼データ解析などの考察が新しい
立場からでき、ＡＴＲエンジンの改良設計への手がかり
が得られる。
ては、所定の間隔を置いて配設した紫外線検出器が発信
する紫外線検出信号の発信時間差をメモリスコープによ
り読み取り得るよう形成したので、水素拡散火炎の火炎
伝播速度を計測することが可能となり、ＡＴＲエンジン
の燃焼性能の改良や燃焼データ解析などの考察が新しい
立場からでき、ＡＴＲエンジンの改良設計への手がかり
が得られる。
【００２５】なお、本発明は前述の実施例にのみ限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内に
おいて種々変更を加え得ることは勿論である。
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内に
おいて種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２６】
【発明の効果】本発明の火炎伝播速度の計測装置によれ
ば、下記のごとき種々の優れた効果を奏し得る。
ば、下記のごとき種々の優れた効果を奏し得る。
【００２７】Ｉ）所定の間隔を置いて配設した少なくと
も２個の紫外線検出器が紫外線を検出したときに発信す
る紫外線検出信号の発信時間差をメモリスコープ上で読
み取り得るよう形成したので、該読み取り値を基に火炎
伝播速度を算出することが可能となり、拡散火炎の火炎
伝播速度を計測することができる。
も２個の紫外線検出器が紫外線を検出したときに発信す
る紫外線検出信号の発信時間差をメモリスコープ上で読
み取り得るよう形成したので、該読み取り値を基に火炎
伝播速度を算出することが可能となり、拡散火炎の火炎
伝播速度を計測することができる。
【００２８】ＩＩ）Ｉ）項により、水素拡散火炎を現出
するＡＴＲエンジンのような実機の燃焼性能の向上を図
り得るなど経済的効果が多大である。
するＡＴＲエンジンのような実機の燃焼性能の向上を図
り得るなど経済的効果が多大である。
【図１】本発明の火炎伝播速度の計測装置の系統図であ
る。
る。
【図２】図１に関連する紫外線検出器の概略を表す断面
図である。
図である。
【図３】実機ＡＴＲ（エアーターボラムジェット）エン
ジンに配設した紫外線検出器の配置図である。
ジンに配設した紫外線検出器の配置図である。
【図４】図１に関連するメモリスコープの紫外線検出信
号の表示例図である。
号の表示例図である。
【図５】従来の写真法による火炎伝播速度の計測に関連
する火炎の一例を表す断面図である。
する火炎の一例を表す断面図である。
１ 紫外線検出器 １ａ 紫外線検出信号 ２ 紫外線検出器 ２ａ 紫外線検出信号 ３ 火炎 ４ 通信手段 ８ メモリアンプ １１ アダプタ
Claims (1)
- 【請求項１】 検出に障害となる光線を遮断するアダプ
タに収納され且つ火炎伝播方向に平行する方向へ所定の
間隔を置いて配設する少なくとも２個の紫外線検出器
と、該紫外線検出器が発信する紫外線検出信号を伝達す
る通信手段と、該通信手段により伝達された紫外線検出
信号を表示し得るメモリスコープとを備えたことを特徴
とする火炎伝播速度の計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04072871A JP3140543B2 (ja) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | 火炎伝播速度の計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04072871A JP3140543B2 (ja) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | 火炎伝播速度の計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0618542A true JPH0618542A (ja) | 1994-01-25 |
| JP3140543B2 JP3140543B2 (ja) | 2001-03-05 |
Family
ID=13501821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04072871A Expired - Fee Related JP3140543B2 (ja) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | 火炎伝播速度の計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3140543B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014055856A (ja) * | 2012-09-12 | 2014-03-27 | National Univ Corp Shizuoka Univ | 拡散速度演算装置、拡散速度演算方法、及びプログラム |
| CN111208313A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-05-29 | 西安科技大学 | 一种管道内气体爆炸火焰传播真实速度的获取方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3101443U (ja) | 2003-11-05 | 2004-06-10 | 有限会社ウェルストン | ティーバッグ用フィルター |
-
1992
- 1992-02-24 JP JP04072871A patent/JP3140543B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014055856A (ja) * | 2012-09-12 | 2014-03-27 | National Univ Corp Shizuoka Univ | 拡散速度演算装置、拡散速度演算方法、及びプログラム |
| CN111208313A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-05-29 | 西安科技大学 | 一种管道内气体爆炸火焰传播真实速度的获取方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3140543B2 (ja) | 2001-03-05 |
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