研究課題
微小重力場における火炎伝播と粒子間距離、速度場変化が同時に測定できる可視化システムを用いて、詳細な火炎伝播挙動と粒子の挙動や速度場変化が火炎伝播に影響を与えることを可視化した。粒子を分散している際には粒子移動速度が速く、粒子間距離も大きく変化する。その後、粒子移動速度が時間とともに減少し、粒子間距離はあまり変化しないことが明らかになった。点火タイミングで粉体速度は数cm/s程度で浮遊するが、微小重力場では粉体が沈降しづらくなり、粉塵爆発のリスクが高まることを示した。微小重力場では通常重力実験における爆発下限濃度以下の濃度でも火炎が伝播することが確認された。さらに、粉塵濃度が低下するほど火炎速度が下がる傾向が得られ、微小重力場におけるアルミニウム粉体濃度に対する火炎速度依存性が明らかになった。さらに、アルミニウム粉体の爆発下限濃度（MEC）と最小着火エネルギー（MIE）について実験的に調べた。酸素濃度が高くなるにつれてMECの値は小さくなる傾向が見られた。その影響は酸素濃度希薄側で顕著になり、すべての 酸素濃度の条件において，粒径が大きくなると、MECの値は増加する傾向がえられた。また、最小着火エネルギー（MIE）は粒径が小さいもの程小さくなる傾向を示しているが、ナノサイズに近づくにつれ、傾きは緩やかになっていることが明らかになった。これはアルミニウム粒子が小さくなると拡散律速領域から反応律速領域になるためである。ここでは拡散律速領域（マイクロサイズ）では粒子直径の3乗に依存するMIEが得られ、反応律速領域（ナノサイズ）では0.5乗に依存することが明らかになった。
すべて 2023
すべて 学会発表 (12件) (うち招待講演 1件)
