• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2014 Fiscal Year Annual Research Report

ガス爆発危険性予測の学理

Research Project

Project/Area Number 23241051
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

土橋 律  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30237177)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 寺島 洋史(石原洋史)  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20415235)
桑名 一徳  山形大学, 理工学研究科, 准教授 (30447429)
茂木 俊夫  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50392668)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2015-03-31
Keywords安全工学 / 燃焼爆発 / 数値流体計算 / 火炎不安定性
Outline of Annual Research Achievements

①爆発の発生限界(爆発限界)の予測手法の確立
今年度は,爆発発生の予測の具体的な解析として,閉鎖管内における高圧水素自着火シミュレーションを実施した.これまでに構築してきた水素の詳細反応機構を用いたNavier-Stokes方程式による流体解析技術により,特に閉鎖管内における障害物位置と高圧水素圧力の影響を調べた.障害物の存在により,反射衝撃波が発生し,それが干渉することで,高温源の生成へとつながる.これらの高温源が接触面と干渉することにより高圧水素の自着火が誘起されることが明らかになった.また,障害物の相対位置の変化により,より低圧でも着火が可能になるメカニズムがあることを明らかにした.
②爆発被害の影響度評価手法の確立
(a)火炎の不安定性解析: 前年度までに構築した方法を用いて,爆発シミュレーションで用いられる総括反応モデルの検討を行った.水素、メタンおよびプロパンと空気の混合ガスを対象とし,火炎伝播中の加速現象を再現できるような総括反応モデルを構築した.こ
れらの総括反応モデルを用いれば,火炎の不安定性による伝播速度の上昇を精度よく再現でき,ガス爆発事故の被害予測の精度向上につながると期待される.
(b)爆発実験:今年度は,ガス爆発によって破壊される容器から発生する爆風圧の影響度について調べるため,様々な強度を持った容器を用いたガス爆発実験を行い、容器周囲の爆風圧を測定した.その結果,ガス爆発では燃焼反応を伴うため,既往の高圧気体による容器の破壊に伴って発生する爆風圧モデルよりも上回ることが明らかになった.

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (6 results)

All 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Numerical study of the effects of obstacles on the spontaneous ignition of high-pressure hydrogen2015

    • Author(s)
      Y. Morii, H. Terashima, M. Koshi, T. Shimizu
    • Journal Title

      Journal of Loss Prevention in the Process Industries

      Volume: 34 Pages: 92-99

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.jlp.2015.01.020

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Self-Similar Propagation of Expanding Spherical Flames in Large Scale Gas Explosions2015

    • Author(s)
      Woo Kyung Kim, Toshio Mogi, Kazunori Kuwana, Ritsu Dobashi
    • Journal Title

      Proceedings of the Combustion Institute

      Volume: 35 Pages: 2051-2058

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.proci.2014.08.023

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Effect of Propagation Behavior of Expanding Spherical Flames on the Blast Wave Generated during Unconfined Gas Explosions2014

    • Author(s)
      Woo-Kyung Kim, Toshio Mogi, Ritsu Dobashia
    • Journal Title

      Fuel

      Volume: 128 Pages: 396-403

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.fuel.2014.02.062

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 容器破壊を伴うガス爆発から発生する爆風の強度に及ぼす燃料条件の影響2015

    • Author(s)
      松永知之、茂木俊夫、土橋律
    • Organizer
      平成26年度衝撃波シンポジウム
    • Place of Presentation
      ホテル天坊、渋川
    • Year and Date
      2015-03-09 – 2015-03-11
  • [Presentation] 閉囲空間内ガス爆発から生じる爆風の強度に及ぼす空間内圧力と燃焼速度の影響2014

    • Author(s)
      松永知之、茂木俊夫、土橋律
    • Organizer
      第52回燃焼シンポジウム
    • Place of Presentation
      岡山コンベンションセンター、岡山
    • Year and Date
      2014-12-03 – 2014-12-05
  • [Presentation] Numerical study of the effect of obstacles on the spontaneous ignition of hydrogen2014

    • Author(s)
      Y. Morii, H. Terashima, M. Koshi and T. Shimizu
    • Organizer
      10th international symposium on hazard, prevention and mitigation of industrial explosions
    • Place of Presentation
      Bergen, Norway
    • Year and Date
      2014-06-10 – 2014-06-14

URL: 

Published: 2016-06-01  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi