| 研究課題/領域番号 |
18H03822
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
土橋 律 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (30237177)
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| 研究分担者 |
桑名 一徳 山形大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (30447429)
茂木 俊夫 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (50392668)
KIM WOOKYUNG 広島大学, 工学研究科, 助教 (40781852)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | ガス爆発 / 安全 / 水素 |
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| 研究実績の概要 |
実験室規模および1立方メートル規模の野外実験を行い、空気中の窒素をアルゴンなどの他の不活性ガスに変えて実験を行う手法を確立した。これにより、火炎の膨張率を変化させることができるようになり、さまざまな条件での火炎伝ぱの不安定性に関する考察が可能になった。
加圧環境での火炎伝播挙動を調べるため、初期圧を変化して実験を実施した。特に、内圧上昇による影響を少なくするため、二重構造の爆発容器を用いて、熱拡散不安定性と流体力学不安定性による火炎伝播挙動について検討した。
火炎伝播速度の急上昇に大きな影響を及ぼす拡散・熱的不安定性について理論的な検討を行った．まず数値シミュレーションにより，拡散・熱的不安定性の支配パラメータであるルイス数が火炎伝播速度に及ぼす影響を評価した．さらに，火炎伝播のモデル方程式である蔵本・シバシンスキー方程式を用いることによる火炎伝播シミュレーションの高速化について検討した．
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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
大規模水素爆発実験については、今年度予定していた1立方メートル規模の実験を実施し、高速度撮影方法について確立し、さらにバランスガスを変化させて膨張率を変化させることにより、火炎伝ぱの不安定性に関する知見を取得した。
加圧水素爆発実験は、27.4 L内側容器、195 L外側容器を制作し、予備実験を行い、実験の妥当性を確認した。火炎の不安定性による加速が始まる臨界火炎半径について調べた。爆発影響度評価モデル構築については、火炎伝ぱモデルを高度化して、火炎伝ぱシミュレーションの高速化を図った。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究計画の2年目では、さらに大規模な野外実験および加圧実験を計画していたが、野外実験については、申請していた予算が獲得できなかったため、実験規模を見直し、解析に有効なデータが得られる実験規模と予算を見計らいながら進める。加圧実験については、解析に必要な実験データの取得を引き続き行う。
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