| 研究課題/領域番号 |
04452143
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
伊藤 献一 北海道大学, 工学部, 教授 (80001163)
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| 研究分担者 |
田住 正弘 北海道大学, 工学部, 助手 (30197363)
藤田 修 北海道大学, 工学部, 助教授 (10183930)
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| キーワード | 無重力 / 燃焼 / 固体燃焼 / 多孔性物質 / 宇宙環境利用 / 宇宙火災 / 火災 / 自由落下 |
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| 研究概要 |
(1)10秒間に自由落下実験カプセルに組み込み可能な搭載燃焼実験装置を製作した。温度測定の自動計測を可能とした。対流場の観察は、ビデオを介して行うことにした。ビデオ画像は画像処理装置により情報処理される。
(2)地上予備実験: 前項において製作した実験装置を用い、通常量力場における実験を行い、試料の最適寸法、空隙率、酸素濃度の実験範囲を定めた。また、各種着火方式を検討した結果、落下実験では、電極線による着火が研究であるが、パイロット炎よる着火も対象によっては採用することにした。将来的には、レーザ着火が好ましいことが明らかに出来た。
(3)微小重力実験: 3m級および50m級落下施設を利用し、製作した落下実験装置の耐振試験、信頼性試験、着火装置作動試験を行った。これらの性能試験を基にさらに、実験装置の改良を重ね500m級落下実験を実施した。試料は、多孔性物質をモデル化した格子状物体で材質は紙である。実験の結果、火災移動速度は、方向によらず一定であること、対流が生じないため地上の最大燃焼速度の1/2以下になること、空隙内には燃焼ガスが充満するため不活性ガスに固体表面が覆われることが2次的現象として見出された。
(4)反応開始過程のモデル化とシミュレーション:多孔性物質のミクロ燃焼モデルを作り、燃焼初期のガスの移動に関してシミュレーションを可能とした。しかし、モデル化はまだ不完全であり、現象を反映する正確なシミュレーションを行うには、さらなるモデルの改良が必要である。
以上の研究成果から、平成5年度に本格的な燃焼反応伝播過程に関する落下実験を行う基礎的事項の把握は完了した。
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