H29年 大気特論 問5 問題と解説

気体燃料の燃焼とその燃焼装置に関する記述として、誤っているものはどれか。

1. 予混合気には、燃料と空気の混合割合によって燃焼し得る限界がある。
2. 拡散燃焼の乱流域では、噴出速度の増加にほぼ比例して火炎は短くなる。
3. 拡散燃焼の層流域では、噴出速度の増加にほぼ比例して火炎は長くなる。
4. 完全予混合形装置では、燃料ガスと燃焼用空気の全量をあらかじめ混合した後、燃焼させる。
5. 拡散燃焼形装置では、燃料ガスと燃焼用空気とを燃焼室内で逐次混合させながら燃焼する。

　解 説　　　　

(2)と(3)について、拡散燃焼において、噴出速度(ガス流速)がある程度より小さい領域を層流域といい、ある程度よりも大きい領域を乱流域といいます。層流域では噴出速度の増加にほぼ比例して火炎は長くなっていきますが、噴出速度が乱流域に入ると、さらに速度を上げても火炎の長さは変わらず、ほぼ一定のままとなります。

よって、(2)の「噴出速度の増加にほぼ比例して火炎は短くなる」が誤りで、正しくは「噴出速度に関わらず、火炎の長さはほぼ一定である」のようになります。