アンモニア（NH₃）は代表的なゼロカーボン燃料であり、その完全燃焼生成物は水（H₂O（g））と窒素です。独特のゼロカーボン排出の利点から、近年NH₃は熱ボイラー、内燃機関、工業炉において高比率混焼による排出削減に適用されています。火炎温度は燃焼効率および汚染物質生成と密接に関連しているため、燃焼プロセスの能動制御を実現するために正確な実験データが緊急に求められています。本稿では、中赤外層析吸収分光技術に基づく測定システムを開発し、遷移線解析によりH₂Oの基底振動帯（v₃）内の約2482 nm付近の吸収線を選択して吸収スペクトル測定を行いました。複数のVoigt線形関数を用いてH₂Oスペクトルの重畳吸収特性を精密にフィッティングし、アベル逆変換および正則化技術を組み合わせて、異なるアンモニア混合比燃焼条件下で火炎温度の免校正定量測定を実現しました。実験結果は純アンモニア燃料およびメタン/アンモニア混合燃料の火炎面位置がバーナー上方0.5～2 mmの範囲にあり、体積混合比が20%から100%に増加するにつれて火炎面は徐々にバーナーから遠ざかり、火炎最高温度は約1600 Kから2000 Kに上昇することを示しています。本稿で開発した測定法およびシステムは、層流予混合火炎の軸方向および半径方向に沿った不均一な温度分布を捉えるだけでなく、異なる燃焼条件下の火炎温度差異を識別でき、特にゼロカーボンアンモニア燃料火炎の温度測定に適しています。

中赤外層析吸収分光技術;温度測定;アンモニア燃料層流予混合火炎;温度分布