| 研究課題/領域番号 |
20K05020
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分25020:安全工学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 |
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研究代表者 |
小林 弘明 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (50353420)
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| 研究分担者 |
吹場 活佳 静岡大学, 工学部, 准教授 (50435814)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | Cavitation / Liquid Oxygen / キャビテーション / 静電気着火 / 安全工学 / 液体酸素 / 着火 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、流体中で発生するキャビテーションが「着火源」となって火災事故の原因になっているという仮説を提唱し、これを検証することを目的とする。キャビテーションは、水の入ったコップの落下など身近な現象として頻繁に発生しており、キャビテーションの解析研究からは、気泡崩壊の過程でミクロな超高温領域が瞬間的に生成することも指摘されている。従来は静電気が着火源であると推定されていた液体酸素システムの火災事例は、実は液体酸素中のキャビテーションが原因であると推定することができる。本研究では、液体酸素適合性試験の発火メカニズムを高速度カメラ観測等によって解明し、キャビテーション着火仮説の検証を行う。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、流体中で発生するキャビテーションが「着火源」となって火災事故の原因になっているという仮説を検証することを目的とする。キャビテーションは、水の入ったコップの落下など身近な現象として頻繁に発生しており、既存の解析研究では、気泡崩壊の過程でミクロな超高温領域が瞬間的に生成することが指摘されていた。これまで静電気が着火源であると推定されていた液体酸素システムの火災事例とキャビテーションの関係を調査するため本研究では、落下衝撃によるキャビテーション発生装置を開発し、キャビテーションによる高圧および高温の発生現象を計測することに成功することで、現象解明に向けた有力な手掛かりを得ることができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
キャビテーションが、既存の着火源（裸火、火花、静電気、高温、摩擦）には含まれない新たな着火源として定義されれば、火災事故の防止に寄与するとともに、安全工学や流体力学を横断する新たな学術分野の創出につながると期待される。
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