高速粉塵爆発シミュレーションを実現するハイブリッド型基本解合成法の開発

高速粉尘爆炸模拟混合基本解法的开发

• 批准号: 21H04593
• 负责人: 桑名 一徳
• 金额: $ 26.79万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-05 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04593/
• 关键词: 粉塵爆発

2022年度は，次の3つのタスクを実施した．タスク１：数値モデル構築および粉塵爆発シミュレーション実施，タスク２：可燃性固体の反応サブモデルの検討，タスク３：モデル検証のための実験実施．それぞれのタスクについて，以下に記す．【タスク１（数値モデル構築および粉塵爆発シミュレーション実施）】基本解合成法および連続体モデルの両方を用いて数値シミュレーションを実施した．基本解合成法においては，一様な進行波に対して超高速にシミュレーションできる数値解法を考案した．また，2021年度より条件を広げて，爆発下限濃度および燃焼速度の数値予測を行った．連続体モデルにおいては，温度および速度が気相・粉体間で非平衡になることの影響について評価を行った．【タスク２（可燃性固体の反応サブモデルの検討）】タスク１での検討によると，単一粒子の燃焼特性時間と気相の熱伝導特性時間の比が重要な無次元パラメータである．この値について2021年度より範囲を広げて検討を行った．また，セルロース系固体に対して，表面燃焼が生じる条件と有炎燃焼が生じる条件について検討を行った．さらに，表面反応の消炎条件についても検討した．【モデル検証のための実験実施】爆発筒の中に粉体を噴き上げ，着火する燃焼波伝播実験を実施した．現象に及ぼす重力の影響を検証するため，通常重力環境の実験に加えて，微小重力環境での実験も実施した．燃焼速度を取得するとともに，粒子の運動についても詳細に解析した．

In 2022, タス, the second タス 3 タス タス を implemented た. タ ス ク 1: the numerical モ デ ル build お よ び dust detonation 発 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン be, タ ス ク 2: combustible solid の anti 応 サ ブ モ デ ル の beg, 検 タ ス ク 3: モ デ ル 検 card の た め の be 験 be applied. The following に is recorded as す. 【 タ ス ク 1 (the numerical モ デ ル build お よ び dust detonation 発 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン be applied) 】 basic solution synthesis お よ び even 続 body モ デ ル の struck party を with い て the numerical シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を be applied し た. Basic solution synthesis に お い て は, the others to wave な に し seaborne て ultra-high-speed に シ ミ ュ レ ー シ ョ ン で き る を test case in the numerical solution し た. Youdaoplaceholder0, 2021 よ を conditions を large げて, lower limit of explosion concentration および combustion 焼 velocity <s:1> values are measured を row った. Even 続 body モ デ ル に お い て は, temperature お よ び speed が 気 で non-equilibrium between phase, powder に な る こ と の influence に つ い て review 価 を line っ た. 【 タ ス ク 2 (combustible solid の anti 応 サ ブ モ デ ル の 検 please) 】 タ ス ク 1 で の beg に 検 よ る と, a particle の 単 intense 焼 characteristic time と 気 phase の hot 伝 guide features time の is more important than が な no dimensional パ ラ メ ー タ で あ る. <s:1> <s:1> value に に に て て て2021 よ よ て fan 囲を hirom げて検 を executive った. ま た, セ ル ロ ー ス is solid に し seaborne て, surface burning 焼 が raw じ と る conditions have inflammation combustion 焼 が raw じ る conditions に つ い て 検 line for を っ た. Youdaoplaceholder0, surface anti応 さらに anti-inflammatory conditions に さらに て 検 検 た 【 モ デ ル 検 card の た め の be 験 be applied 】 発 tube の of explosion に powder spray を き げ, fire す 焼 る combustion wave 伝 sowing be 験 を be applied し た. The phenomenon に and ぼす the influence of gravity on を検 evidence するため, usually the gravity environment <s:1> empirical に plus えて, the micro-gravity environment で empirical た is た. The 焼 velocity of combustion を is obtained through するとと に に, and the particle <s:1> motion is に た て て て に detailed に analysis of た た.

项目成果

微小重力環境におけるアルミニウム粉塵爆発に関する研究

微重力环境下铝粉尘爆炸研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 土屋建;小槻峻司;菊地亮太;梅澤猛;大澤範高;佐伯琳々，上野寧子，城﨑知至，遠藤琢磨，金佑勁
• 通讯作者: 佐伯琳々，上野寧子，城﨑知至，遠藤琢磨，金佑勁

粉塵爆発の連続体モデル - 1次元定常伝播に及ぼす重力の影響 -

粉尘爆炸的连续体模型-重力对一维稳态传播的影响-

• 发表时间: 2021
• 作者: 桑名一徳;矢崎成俊;金 佑勁;茂木 俊夫;土橋 律
• 通讯作者: 土橋 律

微小重力環境を利用した低速流れ場におけるアルミニウム粉塵爆発実験

微重力环境低速流场铝粉尘爆炸实验

• 发表时间: 2022
• 作者: 多々良飛鳥;立川璃子;宮﨑康行;中条俊大;森治;佐藤泰貴;佐伯琳々，上野寧子，土橋律，遠藤琢磨，桑名一徳，茂木俊夫，李敏赫， 矢崎成俊，三上真人，中村祐二，金佑勁
• 通讯作者: 佐伯琳々，上野寧子，土橋律，遠藤琢磨，桑名一徳，茂木俊夫，李敏赫， 矢崎成俊，三上真人，中村祐二，金佑勁

狭い空間における薄い紙の燃え拡がり現象

薄纸在狭窄空间内的火焰蔓延现象

• 发表时间: 2021
• 作者: 貝田翔子;佐藤泰貴;宮下朋之;青山奈実季，桑名一徳，櫛田玄一郎，藤原翔
• 通讯作者: 青山奈実季，桑名一徳，櫛田玄一郎，藤原翔

Determining kinetic parameters of cellulose and lignin pyrolysis by Gaussian process regression (GPR) method

高斯过程回归（GPR）法测定纤维素和木质素热解动力学参数

• 发表时间: 2022
• 期刊: Progress in Scale Modeling, an International Journal
• 作者: P. Viriya-amornkij;K. Kuwana
• 通讯作者: K. Kuwana