気液二相デトネーションの伝播機構に関する数値解析

採用第一年度は、水液滴を含む気相デトネーションの平均構造および気相デトネーションの伝播中における水液滴の挙動について数値解析を用いて研究を行なった。上半期は希薄な水液滴群を含む気相デトネーションの平均構造について気相および水液滴に対する統計的なFavre平均一次元プロファイルを用いて定量的に議論し分析を行った。水液滴群との干渉による伝播速度低下によって気相デトネーションの特性長は多かれ少なかれ増加したが、希薄な水液滴群を含む気相デトネーションの平均構造は水液滴を含まない場合と同様な構造を示した。気相と水液滴の特性長の比較より、気相と水液滴は密接に結びついている事が明らかになった。本計算条件では、水液滴の分裂は反応誘導領域後に生じ、蒸発により生成される水蒸気は気相の反応性に影響を与えていない。また、下半期は希薄な水液滴群を含む気相デトネーションの伝播中における液滴の挙動を瞬時の流れ場と初期衝撃波強さと分裂強さに基づいて水液滴を分類し水液滴に関するFavre平均一次元プロファイルを用いて定性的に分析した。水液滴の分裂は衝撃波面後方において主にジェット、横波、横波の衝突および横波とジェットの干渉によって不均一に生じている事を特定した。これらの要因を経験する水液滴は他の水液滴と比較して衝撃波面後方にて継続的に分裂し、単分散の水液滴群から液滴径に多分散性を生じさせる。水液滴群が経験する初期衝撃波強さは分裂後の液滴径に影響を与えず、多分散性を有する水液滴群を生じさせる役割を果たさない事が判明した。

採用第一年度は、水液滴を含む気相デトネーションの平均構造および気相デトネーションの伝播中における水液滴の挙動について数値解析を用いて研究を行なった。上半期は希薄な水液滴群を含む気相デトネーションの平均構造について気相および水液滴に対する統計的なFavre平均一次元プロファイルを用いて定量的に議論し分析を行った。水液滴群との干渉による伝播速度低下によって気相デトネーションの特性長は多かれ少なかれ増加したが、希薄な水液滴群を含む気相デトネーションの平均構造は水液滴を含まない場合と同様な構造を示した。気相と水液滴の特性長の比較より、気相と水液滴は密接に結びついている事が明らかになった。本計算条件では、水液滴の分裂は反応誘導領域後に生じ、蒸発により生成される水蒸気は気相の反応性に影響を与えていない。また、下半期は希薄な水液滴群を含む気相デトネーションの伝播中における液滴の挙動を瞬時の流れ場と初期衝撃波強さと分裂強さに基づいて水液滴を分類し水液滴に関するFavre平均一次元プロファイルを用いて定性的に分析した。水液滴の分裂は衝撃波面後方において主にジェット、横波、横波の衝突および横波とジェットの干渉によって不均一に生じている事を特定した。これらの要因を経験する水液滴は他の水液滴と比較して衝撃波面後方にて継続的に分裂し、単分散の水液滴群から液滴径に多分散性を生じさせる。水液滴群が経験する初期衝撃波強さは分裂後の液滴径に影響を与えず、多分散性を有する水液滴群を生じさせる役割を果たさない事が判明した。