• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2020 年度 実績報告書

安全な水素エネルギー社会の実現に向けたハイブリッドデトネーションアレスターの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K06142
研究機関埼玉大学

研究代表者

小原 哲郎  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (80241917)

研究分担者 石井 一洋  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (20251754)
前田 慎市  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (60709319)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワードデトネーション / デフラグレーション / 消炎
研究実績の概要

可燃性気体を扱う配管内でデトネーション波が発生した場合,配管設備に深刻な被害を及ぼす可能性がある。したがって,デトネーション波を消炎させる技術を確立することが重要となる。既存のデトネーション・アレスターに用いられている消炎素子は,その間隙は極めて小さいため,アレスター通過時の流量が極めて小さくなることが問題である。
本研究ではデトネーション波を複数回,回折させる機構を採用してデトネーション波の伝播速度を低下させた上でフレーム・アレスターを接続し,火炎も消炎させることを提案している。実験では,アレスター下流を伝ぱする燃焼波の挙動および流量を測定することで,既存のデトネーション・アレスターの流量低下の課題を改善することを目的とした。
実験には内径20 mmの円筒管にデトネーション波を回折させる機構にフレーム・アレスターを接続した装置を用い,化学量論混合比の水素空気予混合気を用いた。回折機構には多孔板を用い,外径の孔の径D,板厚Lおよび回折させる回数nを種々変化させた。フレーム・アレスターは消炎素子の間隙Rおよび枚数Nを変化させた。本研究で得られた知見を以下に要約する。
(1)回折機構出口における火炎の伝ぱ速度を低下させるには,D=60 mm,L=14 mm,n≧7の条件とすることが有効であり,火炎は回折機構入射前の約20%にまで減速された。
(2)回折機構にフレーム・アレスターを接続しデトネーション波を完全に消炎させるとともに流量を最も大きくさせるには,D=60 mm,L=14 mm,n=5,R=0。2 mm,N=1の条件とすることが有効であり,既存のアレスターと比べて流量が約1.5倍に増加することが明らかにされた。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020

すべて 学会発表 (7件)

  • [学会発表] 気体デトネーションを用いた平面状爆風波の生成装置における爆風特性に関する基礎実験2020

    • 著者名/発表者名
      小宮 淳嗣, 竹原 智輝, 前田 慎市, 小原 哲郎
    • 学会等名
      2020年度衝撃波シンポジウム
  • [学会発表] 回折したデトネーション波再開始距離の定量的評価(圧力変換器の自作)2020

    • 著者名/発表者名
      久保 隼人, 西川 雄一郎, 前田 慎市, 小原 哲郎
    • 学会等名
      2020年度衝撃波シンポジウム
  • [学会発表] 単一障害物を有する流路上における高反応性気体のデトネーション遷移過程2020

    • 著者名/発表者名
      須田 優駿, 梶原 健吾, 加藤 由真, 前田 慎市, 小原 哲郎
    • 学会等名
      第58回燃焼シンポジウム
  • [学会発表] 壁面上に微小な障害物が密に配置された管内における火炎加速過程の実験的調査2020

    • 著者名/発表者名
      前田 慎市, 色川 正弘, 種市 大輝, 小原 哲郎
    • 学会等名
      第58回燃焼シンポジウム
  • [学会発表] パルスデトネーション燃焼器の壁面温度の計測実験2020

    • 著者名/発表者名
      小池 匠, 小杉 賢史, 林 晃祐, 前田 慎市, 小原 哲郎
    • 学会等名
      流体力学講演会/航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム
  • [学会発表] 水素濃度勾配を有する可燃性混合気中を極超音速飛行する球体周りに形成される斜めデトネーション波の起爆・安定化に関する実験研究2020

    • 著者名/発表者名
      渡邉 一樹, 原子内 滉也, 岩田 和也, 前田 慎市, 小原 哲郎
    • 学会等名
      流体力学講演会/航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム
  • [学会発表] 気体デトネーションを用いた爆風生成装置の構築に向けた基礎実験2020

    • 著者名/発表者名
      小宮 淳嗣, 津田 勇樹, 前田 慎市, 小原 哲郎
    • 学会等名
      火薬学会 2020年度春季研究発表会

URL: 

公開日: 2021-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi