| 研究課題/領域番号 |
15H02977
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
桑名 一徳 山形大学, 理工学研究科, 准教授 (30447429)
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| 研究分担者 |
寺島 洋史 (石原洋史) 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20415235)
林 直樹 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00377839)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 火災 / 爆発 / シミュレーション / 燃焼反応 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、火災・爆発シミュレーションに特化した総括反応データベースを整備し、状況に応じて最適な反応パラメータを動的に、かつ自動的に選択できるアルゴリズムを開発することを目的とし、次の三つのタスクを設定した。タスク１は総括反応パラメータの導出であり、タスク２は総括反応パラメータの妥当性検証、そしてタスク３は最適な総括反応パラメータを自動選択するアルゴリズムの開発である。それぞれのタスクについて、研究実績の概要を以下に述べる。
タスク１（総括反応パラメータの導出）： 爆発現象のシミュレーションで重要となる、伝播火炎の加速現象に適した総括反応パラメータについて検討した。具体的には、伝播火炎の加速現象に大きく影響するMarkstein数を再現できる総括反応パラメータについて検討した。また、詳細反応を考慮したシミュレーションも実施し、実験結果との比較も行った。
タスク２（総括反応パラメータの妥当性検証）： 詳細反応メカニズムを考慮して、伝播火炎の加速現象に関するシミュレーションを実施した。この結果は、総括反応シミュレーション結果との比較に用いられる。また、有風下における可燃性液体のプール燃焼、壁面近くでの可燃性液体のプール燃焼、固体の燻焼といった火災・爆発現象について実験および総括反応シミュレーションを実施し、結果を比較した。
タスク３（最適な総括反応パラメータを自動選択するアルゴリズム開発）： 複数の燃焼形態が同時に現れる場として、トリプルフレームを検討の対象とした。総括反応および素反応を用いた数値シミュレーションを実施し、火炎構造を定量的に評価できる物理量について検討した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究計画で設定した三つのタスクについて、燃焼実験、理論的考察、および数値シミュレーションを実施した。研究実績の概要に記したとおり、それぞれのタスクにおいて、おおむね計画通りに研究が進捗しているので、現在までの進捗状況はおおむね順調に進展していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究では、火災・爆発シミュレーションに特化した総括反応データベースを整備し、状況に応じて最適な反応パラメータを動的に、かつ自動的に選択できるアルゴリズムを開発するという目的を達成するために三つのタスクが設定され、現在までおおむね計画通りに研究が進展している。今後は、検討対象をさらに拡大し、それぞれのタスクを進展させる予定である。
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