令和6年度 大気特論 問5は、気体燃料の燃焼に関する正誤問題です。可燃限界・予混合燃焼・拡散燃焼などの記述から、誤っているものを選びます。
分かれ目は逆火（フラッシュバック）が起こる条件です。予混合燃焼では、火炎面は未燃混合気の方へ「燃焼速度」で進もうとし、これと「混合気の流速」がつり合うと火炎が静止して見えます。ここで混合気の流速が小さくなって燃焼速度が上回ると、火炎がバーナー内へ逆戻りする逆火が起こります。問題はこれを「流速が大きくなると逆火」と逆向きに書いており、その点が誤りです。可燃限界・部分予混合形・拡散燃焼の火炎長などの記述はいずれも正しい説明です。
※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。
正解：選択肢(3)（誤っている記述）
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| (1) | ○（正しい） | 燃料と空気の混合割合には燃焼できる限界があり、これを可燃限界と呼ぶ正しい記述です。 |
| (2) | ○（正しい） | 火炎面は未燃側へ進もうとし、流速とつり合うと静止して見える、という正しい説明です。 |
| (3) | ×（誤り） | 流速が「大きく」なると逆火、としている点が逆です。逆火は流速が小さいときに起こります。 |
| (4) | ○（正しい） | 一次空気だけ混ぜ、残りを燃焼室で混ぜる部分予混合形の説明として正しい記述です。 |
| (5) | ○（正しい） | 拡散燃焼の層流域では、流速にほぼ比例して火炎が長くなる正しい記述です。 |
完全予混合形バーナーでは、火炎が安定するのは「混合気の流速」と「燃焼速度」がつり合っているときです。ここで流速が小さくなると、未燃側へ進もうとする火炎の速度（燃焼速度）が流速を上回り、火炎がバーナー内部へ逆戻りします。これが逆火です。選択肢(3)は「流速が大きくなると逆火の危険」と方向を逆に書いている点が誤りです。流速が大きすぎる場合に起こるのは、火炎が吹き飛ぶ「吹き消え（ブローオフ）」であって逆火ではありません。逆火＝流速が小さい側、吹き消え＝流速が大きい側、と対で押さえます。
完全予混合形バーナーで逆火が起こるのは、混合気の流速が大きいとき・小さいときのどちら？
流速が小さいときです。流速が燃焼速度より小さくなると、火炎がバーナー内へ逆戻りします。
逆に、混合気の流速が大きすぎると何が起こりますか？
火炎が吹き飛ぶ吹き消え（ブローオフ）が起こります。逆火とは反対側の現象です。
出典
※ この記事の確認日：2026年6月