2010 Fiscal Year Annual Research Report
管内爆発の物理:安全評価のための実験的及び解析的研究
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20241040
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
松尾 亜紀子 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (70276418)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
笠原 次郎 筑波大学, システム情報工学研究科, 准教授 (60312435)
三浦 啓晶 慶應義塾大学, 理工学部, 助教 (30513296)
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| Keywords | 衝撃波 / 爆発 / 燃焼 / 火災 / 自然火災 |
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| Research Abstract |
平成22年度において、衝撃波/デトネーション波と液相との干渉について実験装置を作成し、予備実験を行った。また、解析コードを作成し、その検証を行っているところである。
また、平成21年度より継続して行っている曲がり管を伝播するデトネーション波の伝播挙動に関して、実験と数値解析の両面から現象の解明を行った。
実験においては可視化技術について改良を重ね、波面に現れる三重点の振る舞いを記録出来るようになり、その時間発展データを用いることでデトネーション波の伝播構造の詳細について検討を行えるようになった。実験で用いた条件としては、曲がり部を有する矩形管の幅を固定し、可燃性気体の初期圧力と曲がり部での曲率半径をパラメターとして数多くの実験を行った。実験的観察に基づきCurved Detonationの伝播特性と安定性を明らかにした。また、数値解析においては、反応特性距離である半反応距離の150倍の管幅を持つ曲がり管でのデトネーションの伝播特性について、曲がり部における曲率半径と反応モデルとして用いた1段階反応モデルにおける活性化エネルギーをパラメターとして伝播特性を明らかにした。出現した燃焼波面の形態は5つに分類され、その特徴はこれまでに示されたことがないものであった。特に、デトネーション波面において外側管壁近傍では過駆動状態のデトネーションが維持され、それよりも内側での管内を伝播するデトネーション波面とは異なる伝播形態を持つことが明らかとなった。この傾向は2つのカテゴリーにおいて現れ、今後の詳細な検討が必要であることが示唆された。
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