| 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, 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, 先進理工系科学研究科(工), 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 / 影響度評価 / 火炎伝ぱ / 自己相似 |
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| 研究実績の概要 |
ガス爆発被害を見積もるためには，火炎伝播速度の正確な予測が不可欠である。今年度は8立方メートルの中規模のガス爆発野外実験を行い、可燃性ガス空気混合気中の酸素濃度を変えた実験を行い、ガス爆発における火炎の不安定性要因を明らかにするためのデー
タを蓄積した。さらに、野外において水素ガス爆発火炎を可視化するための手法を検討した。また、高圧水素爆発実験を実施し、流体力学的不安定性による火炎伝播の加速現象について検討した。初期圧が高くなるほど火炎伝播の加速現象が生じやすくより火炎速度が速くなること傾向が得られた。
不安定性による火炎伝播の加速現象を簡便にシミュレーションできるモデルについて検討した．混合気の物性値からモデルパラメータを決定する方法を検討し，実験結果をモデルにより再現できるか検証した．
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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
野外実験については、新たな実験条件で行うことができ、不安定要因を明らかにするためのデータの蓄積を行うことができた。加圧実験では、希薄水素空気混合気ではと熱拡散不安定性により臨界火炎半径が小さくなり、無次元火炎半径と加速指数の関係から、水素爆発における火炎伝播の加速現象について検討した。
火炎伝播の加速現象を記述するモデルの調査を行い，実験データとの整合性を検証した．また，フラクタル次元および不安定性が発現する臨界条件を混合気の物性値から推定する方法論の検討を行った．
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| 今後の研究の推進方策 |
支燃性ガスの割合を変化させて火炎の膨張率を変えて、膨張率が火炎のフラクタル次元、火炎伝播の加速現象に及ぼす影響を実験的に明らかにする。フラクタル次元および不安定性発現の臨界条件に及ぼす膨張率および混合気のルイス数の影響を定量的に表せるモデル構築を試みる。
最終的に、水素システムの爆発安全高度化に資する安全啓発資料等の作成を試みる。
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