2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of hybrid type detonation arrestor to realize a safety hydrogen energy society
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17K06142
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
小原 哲郎 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (80241917)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石井 一洋 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (20251754)
前田 慎市 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (60709319)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | デトネーション / デフラグレーション / 消炎 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
可燃性気体を扱う配管内でデトネーション波が発生した場合，配管設備に深刻な被害を及ぼす可能性がある。したがって，デトネーション波を消炎させる技術を確立することが重要となる。既存のデトネーション・アレスターに用いられている消炎素子は，その間隙は極めて小さいため，アレスター通過時の流量が極めて小さくなることが問題である。
本研究ではデトネーション波を複数回，回折させる機構を採用してデトネーション波の伝播速度を低下させた上でフレーム・アレスターを接続し，火炎も消炎させることを提案している。実験では，アレスター下流を伝ぱする燃焼波の挙動および流量を測定することで，既存のデトネーション・アレスターの流量低下の課題を改善することを目的とした。
実験には内径20 mmの円筒管にデトネーション波を回折させる機構にフレーム・アレスターを接続した装置を用い，化学量論混合比の水素空気予混合気を用いた。回折機構には多孔板を用い，外径の孔の径D，板厚Lおよび回折させる回数nを種々変化させた。フレーム・アレスターは消炎素子の間隙Rおよび枚数Nを変化させた。本研究で得られた知見を以下に要約する。
(1)回折機構出口における火炎の伝ぱ速度を低下させるには，D=60 mm，L=14 mm，n≧7の条件とすることが有効であり，火炎は回折機構入射前の約20％にまで減速された。
(2)回折機構にフレーム・アレスターを接続しデトネーション波を完全に消炎させるとともに流量を最も大きくさせるには，D=60 mm，L=14 mm，n=5，R=0。2 mm，N=1の条件とすることが有効であり，既存のアレスターと比べて流量が約1.5倍に増加することが明らかにされた。
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Research Products
(7 results)
