高温マイクロヒーターによる水素酸素混合気体の発火温度に関する有限要素解析

カテゴリ：部門大会

論文No：11A3-PS-16

グループ名：【E】第42回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム

発行日：2025/11/3

タイトル(英語)：Finite element analysis of the ignition temperature of hydrogen-oxygen mixtures with high temperature micro-heaters.

著者名：*畑野 舞子（ローム）, 赤坂 俊輔（ローム）

著者名(英語)：

キーワード：マイクロヒーター,熱流体解析,素反応,水素-酸素混合気体,着火,Microheater,thermo-fluid analysis,elementary reaction,hydrogen-oxygen mixture,ignition

要約(日本語)：本研究は、水素センサー用高温マイクロヒーターにおける水素–酸素混合気の着火リスクを、化学反応を考慮した熱流体シミュレーションで解析した。着火温度833 Kを再現するため活性化エネルギーを調整し、形状の異なるヒーターを比較した結果、マイクロヒーターでは1173 Kで着火し、楕円体ヒーター(923 K)より高温となった。狭い加熱領域で生成されたラジカルの拡散・失活により連鎖反応が抑制されることが原因と考えられる。

要約(英語)：This study used thermo-fluid simulations with chemical kinetics to assess ignition risks of hydrogen–oxygen mixtures near microheaters. Calibration reproduced 833 K ignition. Ignition occurred at 1173 K for a 0.2 mm heater and 923 K for an ellipsoidal one, due to radical quenching in the microheater’s narrow hot zone.

PDFファイルサイズ：727Kバイト