計算流体力学-化学反応器ネットワーク(computational fluid dynamics-chemical reactor network, CFD-CRN)シミュレーションは、ガスタービンのNOx排出予測に適した手法である。この手法に基づき、汎用性のあるCRN自動分割/解法プログラムが開発され、天然ガスのミクスチャ燃焼室に適用・検証された。CFDソフトウェアを用いてミクスチャ燃焼室の流れと燃焼特性を解析し、CRN分割基準を確立した：まず空気領域と燃料領域を抽出し、その後軸方向に主分割を行い、さらに燃料の階層に基づき放射方向および周方向に細分化する。結果は、CRN自動分割/解法プログラムが拡張可能なマークアップ言語XML(extensible markup language)の標準化情報インターフェースを用いて汎用性を高めており、複雑な燃焼室構造に適していることを示した。ミクスチャ燃焼室の異なる運転条件におけるNOx排出予測値と実測値の相対誤差は11％未満であり、CFDメッシュ数がCRNによるNOx排出予測値に与える影響は小さい。また、燃料分配比がミクスチャ燃焼室のNOx排出に与える影響を分析し、適切な調整範囲を示した。このCRN自動分割/解法アルゴリズムは、ガスタービンのNOx排出予測に応用可能性を持つ。

ミクスチャ燃焼室; 化学反応器ネットワーク; CRN分割アルゴリズム; 燃料階層; NO_x排出