ポーリングバーナ Powling Burner |
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低温度炎自着火の前駆である低温度炎,冷炎・青炎などを定常的に固定空間に保持する装置に ポーリングバーナ Powling Burner がある.Powling Burner の名称は Powling の論文1) に由来する.しかし,それは低温度炎を保持するバーナとしてではなく,単に平坦炎バーナ Flat-Flame Burner としてのものであった.すぐ右の図がその論文に出ているバーナである.そのバーナを低温度炎の保持に適用したのは Egerton and Thabet2) であったようであり,そのときから燃料には Diethyl Ether が用いられていた. 我々が注目したのは Agnew らの研究3, 4) を見てからのことであり,そういう意味で,我々には実験装置についてのオリジナリティは全くない.しかしながら,右端の図に示すようなバーナを先人に倣って作った5) にしても,真っ当に動作するまでには多くの曲折を経なければならなかった.分解・洗滌・再組立が容易な,新ヴァージョンのバーナも使っている. |
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上端のマトリクス (初期にはアスベスト板を使っていた) には穴が多数開いており,その下流で未燃分は空気と混ざって燃える.そうすると平坦バーナ孔とこのマトリクスとのあいだに温度勾配が与えられ,石英円筒内部に低温度炎が出現する.右の写真がその代表例である.燃料は Diethyl Ether である.石英円筒内部で熱炎にまで発展させないがために,混合気は過濃でなければならない.当量比 φ=3 でなら,明確に分離された冷炎・青炎が安定的に保持される.それでも冷炎発光は青炎発光に較べて格段に弱い.依然 Rich ではあるものの,当量比 φ=2 と量論比に近づけると,発熱がかなり激しくなり,青炎背後に Yellow Column と呼ばれる輝炎状の帯域が生じて,それと共に,青炎発光が著しく強くなる.合わせて,冷炎が青炎に近接するようになって,冷炎を見分けるのが容易でなくなる. Diethyl Ether を燃料として運転するのが普通であるが,n-Heptane でも運転は可能である. |
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文献の所在
1) Powling, J.: A New Bumer Method for The Determination of Low Burning Velocities and Limits of Inflarnmability, J. Fuel 28 (1949), 25-28.
2) Egerton, A. and Thabet, S. K.: Flame Propagation: The Measurement of Burning Velocities of Slow Flames and the Determination of Limits of Combustion, Proc. Roy. Soc., A, Mathematical and Physical Sciences, 211-1107 (1952), 445-471.
3) Agnew, W. G. and Agnew, J. T.: Visible Emission Spectra of Two-Stage Flames of Diethyl Ether Produced in a Flat-Flame Burner, Ind. Eng. Chem., 48 (1956), 2224-2231.
4) Agnew, W. G. and Agnew J. T.: Composition Profiles of the Diethyl Ether-Air Two-Stage Reaction Stabilized in a Flat-Flame Burner, 10th Symp. on Comb., (1965), 123,. The Combustion Institute.
5) Ohta, Y. and Takahashi, H.: Temperature and Pressure Effects in Cool and Blue Flames, Progress in Astronautics and Aeronautics, Vol. 88, (1983), 38-56, AIAA.
Still not fixed.
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