| 研究課題/領域番号 |
20H00287
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分25:社会システム工学、安全工学、防災工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
三宅 淳巳 横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 教授 (60174140)
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| 研究分担者 |
伊里 友一朗 横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 准教授 (90794016)
塩田 謙人 福岡大学, 工学部, 助教 (30827837)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
44,720千円 (直接経費: 34,400千円、間接経費: 10,320千円)
2023年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2022年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
2021年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
2020年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
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| キーワード | 高速反応学理 / エネルギー物質 / 着火燃焼機構 / 詳細反応モデリング / 爆発 / 発火 / 爆轟 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，申請者らのグループが実施してきた凝縮相エネルギー物質の爆発燃焼現象に関する研究を深化・推進し，純理論的に高速反応現象を再現し得る詳細反応モデリング技術の構築により高速反応の学理を構築し，世界初となるイオン液体系エネルギー物質の創製に挑戦する。ここでは，量子化学計算による熱力学データの高精度推算に基づき，着火・燃焼を可能とする最適分子設計と組成探索を試み，実験的に検証する。一方，外部エネルギーの入射による反応の生起から分解，着火，燃焼に至るプロセスを詳細反応解析により再現し，燃焼の発生から影響予測に至る体系的な高速反応学理の構築と学理に基づく高度着火燃焼制御技術への展開を試みる。
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| 研究成果の概要 |
本研究では，申請者らが実施してきた凝縮相エネルギー物質の爆発燃焼現象に関する研究を深化・推進し，実験による測定値を用いることなく純理論的に高速反応現象を再現し得る詳細反応モデリング技術の構築により高速反応の学理を構築し，世界初となるイオン液体系エネルギー物質の創製に成功した。
また，ヒドラジン/四酸化二窒素混合系を例に，液相中における高速化学反応に関する詳細反応モデリングを達成し，その過程で凝縮相反応を理論的に取り扱うための量子化学計算に関する統計熱力学理論を構築することに成功した。当該モデル計算よりエネルギー物質の着火現象を支配する化学反応に関する学理を深化させることができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
凝縮相エネルギー物質の爆発燃焼現象に関する研究を深化・推進し，実験による測定値を用いることなく純理論的に高速反応現象を再現し得る詳細反応モデリング技術の構築により高速反応の学理を構築し，世界初となるイオン液体系エネルギー物質の創製に成功するなど，大いなる学術的成果を得た。
特に，液相中における高速化学反応に関する詳細反応モデリングを達成し，その過程で凝縮相反応を理論的に取り扱うための量子化学計算に関する統計熱力学理論を構築することに成功し，モデル計算によりエネルギー物質の着火現象を支配する化学反応に関する学理を深化させることができたことは，広く燃焼爆発分野の発展に大きく貢献するものである。
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