2011 Fiscal Year Annual Research Report
代替燃料を対象とした広域空間火炎・圧力波面挙動に関する研究
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22760160
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| Research Institution | Japan Aerospace Exploration Agency |
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Principal Investigator |
大門 優 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 情報・計算工学センター, 研究員 (90415901)
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| Keywords | 爆発 / シミュレーション / 安全 / 燃焼モデル |
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| Research Abstract |
本研究は、エタノール/ジメチルエーテル/水素といった代替燃料が漏洩・爆発した際のリスク評価の新しい解析手法の提案を行う。これまで経験的手法を用いて爆発事故被害は予測されてきた。経験の少ない新たな代替燃料に対して安全基準をこれまでのように設けることは長い期間が必要となり、代替燃料導入における基準作りが難航することが予想される。そこで、詳細な物理現象を摸擬できる数値解析モデルを開発し、評価手法(漏洩・拡散から爆発、圧力伝播まで)を確立する。これにより安全なエネルギー利用の幅を広げることができる。
平成23年度作業
Linar Eddy Modelによる濃度分布を考慮することができる燃焼解析の実施
ジョージア工科大学のMenon教授とアメリカ航空宇宙学会およびジョージア工科大学にて議論し、Linar Eddy Model(LEM)を用いて化学反応に対する乱流の影響を考慮することを検討した。本年は基礎的な噴流火炎を用いてテスト解析を実施し、爆発現象再現時に重要となる燃料濃度分布が存在する部分予混合状態において、本手法が有効であることを示した。代替燃料が漏洩・拡散するような場合は混合状態が複雑であることが予想される。そのため、本手法は予混合、部分予混合、拡散火炎といった火炎の形態を選ばず適用できる点で他の燃焼モデルよりも優れている。
来年度は火炎不安定現象を再現するために、反応モデル等の影響を確認すると共に、爆発現象への適用を試みる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度適切な燃焼モデルを用いるために計画を一部変更したが、研究協力先にて十分な議論をできたためおおむね順調に研究が進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も研究協力先と密な情報交換とディスカッションを実施することで研究を推進していく。特に直接訪問してのディスカッションは非常に有効であるため、適宜訪問することを考えている。
また、非定常解析データが多くなってきたためストレージを活用する予定である。
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