| 研究課題/領域番号 |
05246101
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
成合 英樹 筑波大学, 構造工学系, 教授 (70134210)
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| 研究分担者 |
谷口 宏充 大阪府科学教育センター, 主任研究員 (70125251)
小木曽 千秋 帝京大学, 理工学部, 助教授 (00017964)
大橋 弘忠 東京大学, 工学部, 助教授 (80185355)
小林 康徳 筑波大学, 構造工学系, 教授 (10132995)
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| キーワード | 蒸気爆発 / モデリング / シミュレーション / 多相多次元熱流動コード / トリガリング / 衝撃波 / マグマ水蒸気爆発 / 爆風 |
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| 研究概要 |
蒸気爆発現象のモデル化とシミュレーション解析を通し、蒸気爆発時に発生する機械的又は爆発的エネルギーの定量的評価を行うことを目標として第2年度の研究をすすめた。成合は蒸気爆発の物理モデルの作成とシミュレーション解析の一環として自発トリガリング機構の実験とシミュレーション研究をすすめているがすず水系での層状体系の実験を行い発生条件を明らかにしモデル化を行った。小林は衝撃波の膨張過程での相変化を実験的に調べ熱流力モデル化を進めた。また、成合、小林は強制トリガリングの研究として既存の衝撃波管の水中への溶融すず落下試験部を取付け実験をすすめた。大橋は多相多次元の蒸気爆発シミュレーションコードを開発しているが計算を安定化するための数値アルゴリズムなどの改良と、気泡と蒸気膜を別個に取り扱う4成分モデルの導入を行い、粗混合過程のシミュレーションを行った。また、メルトの数値拡散を防ぐ方法を開発し、有効性を示した。さらにフラグメンテーションやプロパゲーションの過程もコードに取り込み蒸気爆発過程を一貫して計算できるようにコード整備を行った。
小木曽は蒸気爆発発生の有無や発生エネルギーの大きさを確率的に評価する手法開発を進めているが、昨年度に選定した主要パラメータと実験データとの関連を調べるため小規模実験を実施し、実験データを評価する方法の検討を進めた。
谷口はマグマ水蒸気爆発の爆風評価と爆発現象のモデリングとして、既存の報告資料と実際の火山爆発における計測とを用いた爆風評価方法の確立をめざした。阿蘇火山の13ヶ所の地点で計測を試み9月の爆発活動をとらえエネルギー量として10^<16>ergが得られた。また、伊豆火山島における高温溶岩-水接触タイプについてのモデル構築を試みた。
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