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本研究では、粉じん爆発現象の科学的現象解明をおこない、粉じん爆発に対する安全管理手法の高度化に資する情報を得ることを目的として、実験およびモデル化を主体とした研究を3年計画でおこなっている。初年度の平成14年度は、実験装置制作・測定準備、および可燃性粉じんとしてステアリン酸を用いて実験・結果解析をおこなった。
実験装置制作、測定準備:実験装置(浮遊粉じん発生・爆発観察装置)を設計し製作した。沸点の比較的低い可燃性固体試料について、加熱液化し液体状でノズルから噴霧し空気中で急速冷却することにより浮遊可燃性浮遊粉じん雲を形成するシステムを製作した。噴霧条件を変化させることにより粉じんサイズや濃度を調整できる。ネオントランスを用いた放電により粉じん雲に着火をおこない、高速度ビデオを用いて粉じん爆発現象を記録することができる。
実験実施:比較的沸点の低い(70℃)ステアリン酸を可燃性固体試料として用い、その粉じん雲中での粉じん爆発現象を解析した。粉じんのサイズ(粒径分布)および濃度は、サンプリングした粉じんを当該研究費で購入した拡大観察装置を用いて拡大観察することで計測した。
実験結果解析:撮影した粉じん爆発の高速度画像より、粉じん爆発挙動について解析した。特に、粉じん雲中での火炎の伝ぱ機構について考察し、火炎先端の伝ぱは、空間中に局在する浮遊可燃性粉じん中を不連続的に燃え移る現象では無く、火炎先端が連続的に拡がってゆくことにより伝ぱが達成されるという興味深い結果を得ることができた。
次年度以降、さらに種々の条件における実験、解析、モデル化をおこなってゆく。
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