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こ こ で
成 分 aの 流 束 jaは
δt e3z '~a~a
a : 活 量 ， y 活 量 係 数 ， 圧力差による駆動力は
ca ， 成 分 aの 濃 度 ，
ua ， 成 分 aの 速 度
ja=Ca(ua-u) 仮定より u=Oとし，
Ja=Caua (1).(2)より
機械工学科
( 平 成 7 年 9 月 8 日 受 理 )
(2a) (2b)
dp/
dx
大分工業高等専門学校研究報告 第32号 (平成 8年 1月) l
液体燃料表面上の非定常蒸気濃度分布の計算
小西忠司 那賀修 加藤勝敏
CalculationfurUnsteady-stateVaporConcentration DistributionoverLiquidFuel
TadashiKONISHI，SyujiNAKA KatsutoshiKOTOH
KeyWords:Low-gravity，Difusion，Liquidfuel，Concentrationdistribution
は じ め に
漏洩した液体燃料への引火による事故防止の観点か ら，液体燃料への引火とそれに続く火炎伝ぱの機構の 解明が望まれている.また，近年では宇宙開発が本格 化しつつあり，微小重力場での液体の燃焼が宇宙火災 の重要な研究課題となっている.本報告は液体燃料表 面上の火炎伝ぱ過程で形成される火炎先端部の燃料蒸 気濃度分布を求めること目的に，微小重力場での拡散
および重力下での拡散において燃料容器幅の影響など の中食言すを行った
2 重力項を考慮した一次元拡散方程式
燃料表面から蒸発する燃料蒸気の一次元拡散方程式 において，等温，混合ガスの流れはないものと仮定し て以下のように基礎方程式1)を導出した.
a成 分 の 連 続 の 式
e3c~ .e3
ー 」 十 一 一 (ωa)= 0 (1)
δ c a e3t
ー
δ 'j a e3z
(3)
重力項を入れた流束方程式 重力下での化学ポテンシャルは
μ a μ a(c，T，p)φa (4a) 仮定より ，T=一定とすると
拡散の駆動力は
且〕
ここで第一項は濃度差による拡散，第二項は圧力差 による拡散，第一項は重力による拡散を示している. また，流束は次式で表される.
ja=LXa (6) こ こ で ， Lは 現 象 論 係 数 で あ る .
濃度差による駆動力は
μ=μ 。十 RTlogea (7)
a dz. ".dx'-oe'J~a ，
dμa dμ(C) dμ(p) H _
X a = 一 一 一 一 ー 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 ー一 札 g (5)
~ ':a=RT
loge(yc)=RT一一 一 一 一 一 一 一 (8)
dz dz dz
dpa_n'T' d1__ (___ ¥_n'T' Y dc RTdc
.1~_
YC dx C dx a a
R: 一 般 ガ ス 定 数 す=(*)若=叶=-pgVa=-p者Ma=-p附 (9)
Ma:成分aの分子量， Va:容積 va 比容積 上式において(旦4)T=Va 生 =-pgとしている.
(5)(6)(7)(8)式より x{RTd c i
1
a=ーにCfX-pg叫 +Mag)
R T 唱 (10) =三JEf-(1-pvAg