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障害物上におけるデトネーション遷移メカニズムの解明（障害物の位置・高さの影響）

阐明越过障碍物的爆炸过渡机制（障碍物位置和高度的影响）

基本信息

批准号：
21K03870
负责人：
小原哲郎
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Saitama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

可燃性予混合気体中を伝播する燃焼波は，デフラグレーション波とデトネーション波に分類することができる。デフラグレーション波は亜音速で伝播する膨張波であるのに対し，デトネーション波は超音速で伝播する圧縮波である。デトネーション波を構成する衝撃波により，未燃気体の圧力および温度が上昇し，衝撃波と燃焼波が一体化して伝播する性質がある。デトネーション波面における温度および圧力は著しく高くなるため，デトネーション波が配管内等で発生した場合には，配管を破断するなど被害をもたらす可能性があるため，デトネーション波の発生メカニズムを明らかにすることが重要である。デトネーション波は，予混合気体の着火と同時に生じるものではなく，デフラグレーション波からデトネーション波への遷移（DDT）過程を伴う。本研究では，デトネーション管内にDDTを生じさせるための障害物を１個設置し，障害物によって生じるDDTメカニズムを明らかにすることを目的として実験を行った。実験では，点火端から障害物までの距離，障害物の高さ，予混合気体の初期圧力を種々変化させた。特に，障害物の背後にチタン酸ジルコン酸鉛素子（PZT）を用いた圧力センサーを10個埋め込み，障害物背後における圧力計測を試みた。超高速度ビデオカメラによる可視化観察と圧力計測を同時に行うことにより，DDT過程の調査を行った。本研究により得られたDDT過程を以下に要約する。(1) 火炎が伝播する過程で生じた圧縮波が障害物で回折することにより渦を形成し，渦に巻き込まれるように火炎が伝播するため，障害物の背後には未燃気体領域が形成される。(2) 火炎が未燃気体領域中を奥行き方向に伝播する過程で急速に加速する。PZT圧力センサーによる圧力波形では，局所爆発の発生を介さずにChapman-Jouguet（CJ）デトネーション速度を超え，DDTが生じることを明らかにした。

The flammability of the mixtures is different from each other, and the waves are classified into different categories. The speed of sound, the speed of sound. The unburned body, the force, the temperature, the integration of the wave, the body force, the temperature, the temperature, the integration of the wave, the body, the temperature, the integration of the wave, the body force, the temperature, the integration of the wave, the The temperature of the wavefront, the temperature, the temperature and the temperature. If the mixture is on fire at the same time, it is necessary to make sure that the wave is affected, and the wave movement (DDT) process is caused. The purpose of this study is to set up a facility for the safety of DDT equipment, and for the purpose of this study, to make sure that there is no need for the purpose of this study. When the fire is fired, the barrier is separated from each other at the ignition end, and the barrier is high, and the mixture is subjected to several kinds of protection at the initial stage. In particular, the nuisance was used to carry out 10 burial traps with the help of PZT, and the back of the nuisance was tested. At the same time, the ultra-high speed monitoring system can be monitored and operated at the same time, and the DDT process will be affected. In this study, the following requirements are required for the DDT process. (1) during the process of spreading the fire, there is a wave of damage caused by the back-folding of the barrier, the formation of the fire, the spread of the fire, the back of the barrier and the field of the unburned body. (2) in the field of fire, there is a rapid acceleration in the process of broadcasting in the direction of the Olympic Games. The PZT force is very sensitive to the wave shape of the force. According to the report, the Chapman-Jouguet (CJ) speed is higher than the speed, and the DDT is sensitive to the speed.

项目成果

期刊论文数量（44）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Experimental and Numerical Study on Disc-RDE: Relation between Number of Detonation Wave and Pressure

Disc-RDE的实验与数值研究：爆轰波数与压力的关系

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
A. Koichi Hayashi;Kodai Shimomura;Nobuyuki Tsuboi;Kohei Ozawa;Nicolas H. Jourdaine;Kazuhiro Ishii;Edyta Dzieminska;Tetsuro Obara;Shinichi Maeda;Toshiharu Mizukaki
通讯作者：
Toshiharu Mizukaki

気体デトネーションを用いた平面状爆風波生成装置の構築

利用气体爆轰构建平面冲击波发生器