| 研究課題/領域番号 |
21K14379
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 広島大学 |
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研究代表者 |
KIM WOOKYUNG 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 准教授 (40781852)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 粉塵爆発 / アルミニウム / 粉じん爆発 / 火炎伝播 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
粉塵爆発は火炎伝播を伴う現象であり、火炎伝播機構を明らかにすることは防災の点で重要である。しかし、粉塵爆発の燃焼機構の複雑さや燃焼実験の困難さなど様々な問題のために、粉塵爆発の基礎燃焼特性や火炎伝播機構は未だに解明されていない。本研究では、微小重力場を用いて粉塵爆発における火炎伝播メカニズム解明を目的としている。特に、粉塵濃度に対する火炎伝播速度の依存性を解明し、粒径、レイノルズ数、酸素濃度依存性を明らかにする。微小重力実験により粉塵爆発の火炎伝播機構の理解を深めることで粉塵爆発を精確に予測できるため、災害のリスク評価の高精度化に寄与できるものと期待される。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、微小重力場で粒子間の距離と火炎伝播挙動を同時に測定する実験を実施し、アルミニウム粉体の火炎伝播メカニズムを実験的に調べた。微小重力場では通常重力実験における爆発下限濃度以下の濃度でも火炎が伝播することが確認された。さらに、粉塵濃度が低下するほど火炎速度が下がる傾向が得られ、微小重力場におけるアルミニウム粉体濃度に対する火炎速度依存性が明らかになった。また、アルミニウム粉体の爆発下限濃度と最小着火エネルギーの粒径と酸素濃度依存性について実験的に明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
この研究の成果は、粉塵爆発の火炎伝播メカニズムに関する理解を深め、防災対策や安全性確保に重要な知見を提供している。特に、微小重力場を用いた実験により、通常の重力下では得られない詳細なデータが得られ、火炎伝播や粒子挙動の特性が明らかになった。これにより、粉塵爆発事故の予防や対策のためのより効果的な手法の開発が可能となり、産業施設や宇宙空間での作業環境の安全性向上に貢献が期待できる。
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