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水による爆風圧低減化のメカニズム解明と応用

研究課題

研究課題/領域番号 26350461
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 社会システム工学・安全システム
研究機関富山高等専門学校

研究代表者

保前 友高  富山高等専門学校, 商船学科, 教授 (30470032)

研究分担者 中山 良男  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 企画本部, 総括主幹 (20357677)
杉山 勇太  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (30711949)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード爆薬 / 爆発影響 / 爆風 / 水 / 低減 / トンネル内爆発 / 小スケール実験 / 数値解析 / 地下式火薬庫 / 数値計算
研究成果の概要

本研究では、爆薬の爆発時、爆薬近傍に水を爆薬と接触しない状態で設置しても周囲の爆風圧が大きく減じる現象を対象として小スケール実験、数値解析を行い、以下を明らかにした。
1.水を爆薬と接触させずに設置する場合、トンネル内等の閉空間での爆発時に大きな低減効果が見込める。2.爆発時に水はほとんど移動せず、爆発のエネルギーの水の運動エネルギーへの変換は低減化の要因ではない。3.爆薬直下に設置した水が爆風圧低減化に大きく寄与する。その他の箇所の水は爆風に大きな影響を与えない。4.爆発直後の強い爆風と水の干渉に伴う流体間でのエネルギー移動が低減化の主要因である。5.水は袋に入れて設置しても低減効果を示す。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 7件)

  • [雑誌論文] Numerical study on the mitigation effect of water in the immediate vicinity of a high explosive on the blast wave2018

    • 著者名/発表者名
      杉山勇太,保前友高,若林邦彦,松村知治,中山良男
    • 雑誌名

      International Journal of Multiphase Flow

      巻: 99 ページ: 467-473

    • DOI

      10.1016/j.ijmultiphaseflow.2017.11.014

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Explosion Interaction with Water in a Tube2017

    • 著者名/発表者名
      T. Homae, Y. Sugiyama, K. Wakabayashi, T. Matsumura, Y. Nakayama
    • 雑誌名

      Proc. of SPIE

      巻: 10328 ページ: 103281D-103281D

    • DOI

      10.1117/12.2271021

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Blast wave mitigation from the straight tube by using water Part I -Small scale experiment-2017

    • 著者名/発表者名
      Tomotaka Homae, Yuta Sugiyama, Kunihiko Wakabayashi, Tomoharu Matsumura, Yoshio Nakayama
    • 雑誌名

      Materials Sci. Forum

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Numerical simulations of blast wave characteristics with a two-dimensional axisymmetric room model2017

    • 著者名/発表者名
      Yuta Sugiyama, Tomotaka Homae, Kunihiko Wakabayashi, Tomoharu Matsumura, Yoshio Nakayama
    • 雑誌名

      Shock Waves

      巻: 印刷中 号: 4 ページ: 615-622

    • DOI

      10.1007/s00193-016-0706-4

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Blast Wave Mitigation from the Straight Tube by Using Water Part II -Numerical Simulations-2017

    • 著者名/発表者名
      Yuta Sugiyama, Tomotaka Homae, Kunihiko Wakabayashi, Tomoharu Matsumura, Yoshio Nakayama
    • 雑誌名

      Materials Sci. Forum

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Water and sand for blast pressure mitigation around a subsurface magazine2016

    • 著者名/発表者名
      Tomotaka Homae, Yuta Sugiyama, Kunihiko Wakabayashi, Tomoharu Matsumura, and Yoshio Nakayama
    • 雑誌名

      Science and Technology of Energetic Materials

      巻: 77 ページ: 18-21

    • NAID

      40020806693

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Blast mitigation by water in a bag on a tunnel floor2018

    • 著者名/発表者名
      Tomotaka Homae, Yuta Sugiyama, Kunihiko Wakabayashi, Tomoharu Matsumura, and Yoshio Nakayama
    • 学会等名
      The 4th International Conference on Engineering, Applied Sciences and Technology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical simulation of the mitigation mechanism of a blast wave from a straight tube using water2017

    • 著者名/発表者名
      Yuta Sugiyama, Tomotaka Homae, Kunihiko Wakabayashi, Tomoharu Matsumura, Yoshio Nakayama
    • 学会等名
      The Ninth JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県宜野湾市)
    • 年月日
      2017-10-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 直管内の水位置による爆風圧低減の違いに関する数値解析2017

    • 著者名/発表者名
      杉山勇太,保前友高,若林邦彦,松村知治,中山良男
    • 学会等名
      安全工学シンポジウム2017
    • 発表場所
      日本学術会議(東京都港区)
    • 年月日
      2017-07-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 地中式/地下式火薬庫縮小モデルの火薬周囲の材料が爆風に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      保前友高,杉山勇太,若林邦彦,松村知治,中山良男
    • 学会等名
      火薬学会2017年度春季研究発表会
    • 発表場所
      青山学院大学 青山キャンパス(東京都渋谷区)
    • 年月日
      2017-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Factor in mitigation of blast wave from subsurface magazine using water2017

    • 著者名/発表者名
      Tomotaka Homae, Keisuke Yamada, Yuta Sugiyama, Kunihiko Wakabayashi, Tomoharu Matsumura, and Yoshio Nakayama
    • 学会等名
      4th Korean International Symposium on High Energy Materials
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mitigation of blast wave from subsurface/underground magazine using water2017

    • 著者名/発表者名
      Tomotaka Homae, Keisuke Yamada, Yuta Sugiyama, Kunihiko Wakabayashi, Tomoharu Matsumura, and Yoshio Nakayama
    • 学会等名
      The 6th International Symposium on Energetic Materials and Their Applications
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interaction between Explosion of Explosives and Water in a Tube2016

    • 著者名/発表者名
      Tomotaka Homae, Yuta Sugiyama, Kunihiko Wakabayashi, Tomoharu Matsumura, Yoshio Nakayama
    • 学会等名
      31st International Congress on High-speed Imaging and Photonics
    • 発表場所
      ホテル阪急 エキスポパーク(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2016-11-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Blast wave mitigation from the straight tube by using water Part I -Small scale experiment-2016

    • 著者名/発表者名
      Tomotaka Homae, Yuta Sugiyama, Kunihiko Wakabayashi, Tomoharu Matsumura, Yoshio Nakayama
    • 学会等名
      Fifth International Symposium on Explosion, Shock wave and High-strain-rate Phenomena
    • 発表場所
      Beijing Friendship Hotel (中国北京)
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Blast wave mitigation from the straight tube by using water Part II -Numerical simulation-2016

    • 著者名/発表者名
      Yuta Sugiyama, Tomotaka Homae, Kunihiko Wakabayashi, Tomoharu Matsumura, Yoshio Nakayama
    • 学会等名
      Fifth International Symposium on Explosion, Shock wave and High-strain-rate Phenomena
    • 発表場所
      Beijing Friendship Hotel (中国北京)
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 爆風低減に対する水の適用可能性に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      杉山勇太,保前友高,中山良男
    • 学会等名
      安全工学シンポジウム2016
    • 発表場所
      日本学術会議(東京都港区)
    • 年月日
      2016-07-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 直管モデル内に配置した水による爆風減衰に関する研究(1)実験2016

    • 著者名/発表者名
      保前友高,杉山勇太,若林邦彦,松村知治,中山良男
    • 学会等名
      火薬学会2016年度春季研究発表会
    • 発表場所
      青山学院大学(東京都渋谷区)
    • 年月日
      2016-05-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 軸対称閉空間から発生する爆風特性に関する数値解析2016

    • 著者名/発表者名
      杉山勇太,保前友高,中山良男
    • 学会等名
      火薬学会2016年度春季研究発表会
    • 発表場所
      青山学院大学(東京都渋谷区)
    • 年月日
      2016-05-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 直管モデル内に配置した水による爆風減衰に関する研究(2)数値解析2016

    • 著者名/発表者名
      杉山勇太,保前友高,中山良男
    • 学会等名
      火薬学会2016年度春季研究発表会
    • 発表場所
      青山学院大学(東京都渋谷区)
    • 年月日
      2016-05-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 軸対称閉空間モデルから発生する爆風強さについて2016

    • 著者名/発表者名
      杉山勇太,保前友高,中山良男
    • 学会等名
      平成27年度衝撃波シンポジウム
    • 発表場所
      熊本大学(熊本県熊本市)
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 軸対称モデルを用いた水による爆風圧低減化メカニズムの検討2015

    • 著者名/発表者名
      保前 友高,松尾 亜紀子,杉山 勇太,若林 邦彦,松村 知治,中山 良男
    • 学会等名
      火薬学会2015年度春季研究発表会
    • 発表場所
      慶應義塾大学 日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2015-05-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of blast pressure around a subsurface magazine and its mitigation using water2014

    • 著者名/発表者名
      Tomotaka Homae, Akiko Matsuo, Yuta Sugiyama, Kunihiko Wakabayashi, Tomoharu Matsumura, and Yoshio Nakayama
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on Energetic Materials and their Applications
    • 発表場所
      The Luigans Spa & Resort, Fukuoka City, Fukuoka, JAPAN
    • 年月日
      2014-11-12 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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