Prediction of ejection and flight trajectory of volcanic ballistic projectiles based on Computer Fluid Dynamics

• Project/Area Number: 23K04340
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 25030:Disaster prevention engineering-related
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 常松 佳恵 山形大学, 理学部, 准教授 (90722207)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大風 翼 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 准教授 (40709739) ; 瀬尾 和哉 工学院大学, 工学部, 教授 (60292405)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2025: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
• Keywords: 火山岩塊 / 空力学 / 立川数 / CFD

Outline of Research at the Start

岩塊の空力学的性質が飛翔軌跡に及ぼす影響を解明するため，風洞実験を行って空気抵抗係数，揚力係数，横力係数を調べ，これらの係数を，形状を表す指標と共に系統的に整理する．また、明らかにされた3つの係数を基に飛翔軌跡を計算する岩塊の運動方程式を形状の分類によって定めるモデルを構築する。
岩塊の噴出におけるガスの流れの影響の解明するため、岩塊噴出実験や数値シミュレーション（CFD）を行う。
岩塊の空力学的性質とガスの流れの影響を考慮した運動方程式を構築し、数値シミュレーションを行って、今までに得られている火山岩塊の観測等データを用いて検証する。