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Investigation of enclosure for reduction of dispersion and stagnation in high pressure hydrogen leakage

Research Project

Project/Area Number 18K13957
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 25020:Safety engineering-related
Research InstitutionGifu University

Principal Investigator

ASAHARA Makoto  岐阜大学, 工学部, 助教 (40633045)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords高圧水素 / 噴流衝突 / 水素漏えい / 拡散燃焼 / 噴流火炎 / 多孔板 / 着火 / 距離規制 / 噴流 / 安全 / 水素燃焼 / 衝撃波 / シュリーレン / 高圧水素設備 / 水素ステーション / 水素濃度分布 / 火炎影響 / ジェット火炎 / 高圧水素ガス / 拡散 / 滞留 / 障壁
Outline of Final Research Achievements

We investigated the flame shape in forced ignition in a high-pressurized hydrogen jet impinging on a porous wall and evaluated a heat-affected region. As a result, it was observed that the high-pressurized hydrogen jet flame impinging on the porous wall was smaller in the horizontal direction than the free jet flame, but spreads in the vertical direction along the downstream wall surface. Furthermore, it was found that the heat-affected region was significantly narrowed by the installation of the porous wall.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

一般高圧ガス保安規則および同コンビナート等保安規則において規定される高圧水素ガス設備の保安距離8mの確保と同等以上の代替措置として、多孔壁やルーバーの設置が有効である。しかし、高圧ガス設備容器の換気口としての使用が想定されるルーバーでは、衝突した水素噴流が地面に沿って広域に拡散する可能性があるため、設置高さに注意しなくてはならないことが明確となった。以上より、本研究は、高圧水素ガスの漏えい事故時における安全性の向上に資する成果を得たといえる。
また、多孔板に衝突する噴流の可視化により、複雑な噴流挙動を示すことができたことは学術的に例が少なく、後続研究の進展に寄与すると考える。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2019 Other

All Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Presentation] Characteristics of Hydrogen-Air Premixed Flame in Swirling Flow2019

    • Author(s)
      1Takuya Takei, Makoto Asahara, Tei Saburi, Takeshi Miyasaka, Katsuo Asato, Shiro Kubota
    • Organizer
      2nd Pacific Rim Thermal Engineering Conference
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 多孔板に衝突する高圧水素噴流火炎の熱影響2019

    • Author(s)
      朝原誠,安藤俊希,竹居拓哉,武藤智大,宮坂武志,安里勝雄
    • Organizer
      第57回燃焼シンポジウム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 配管から放出される高圧水素の自己火炎形成における放出圧力と管長の影響2019

    • Author(s)
      安藤俊希,朝原誠,佐分利偵,久保田士郎,宮坂武志
    • Organizer
      第57回燃焼シンポジウム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 高圧水素貯蔵設備からの水素漏えいを想定した多孔板への噴流衝突挙動2019

    • Author(s)
      朝原誠,宮坂武志,安里勝雄
    • Organizer
      安全工学シンポジウム2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Remarks] 岐阜大学 航空宇宙推進研究室(宮坂・朝原研究室) 研究紹介「高圧水素の噴流拡散と燃焼」

    • URL

      https://www1.gifu-u.ac.jp/~asatolab/self-ignition.html

    • Related Report
      2019 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2021-02-19  

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