ポーラス構造部材を用いた高気密空間内水素ガス爆発事故被害低減法の実現可能性検証
ポーラス構造部材を用いた高気密空間内水素ガス爆発事故被害低減法の実現可能性検証
批准号:
19K04929
负责人:
斉藤 寛泰
金额:
$2.75万
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份:
2019
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
2019-04-01 至 2024-03-31
中文摘要
これまでの計画年度で実施した研究において,高気密空間内壁に設置するポーラス体充填層内のポーラス構造部材として数種の粒径のガラスビーズなどの粒子を用い,爆発圧力の緩和性能について検証してきた.一方,ポーラス構造体には様々な形状をもつものがあるため,非球系の構造物の利用可能性を検証しておくことも重要ではないかとの考えから,本年度は,OpenFOAMを用いた2次元数値シミュレーションを導入し,非球形部材(オブスタクル)の冷却壁面としての抜熱性能,ならびに,爆発火炎の消炎性能について検討した.まず,冷却壁面としての機能を付加したオブスタクルを設置した狭流路内に高温のガスを流し,オブスタクルの形状や設置の向きなどのパラメータが壁面熱流束や下流の温度分布に与える影響を調べた.オブスタクルの形状は,周長を同じにした長方形,三角形,翼であり,高温ガス流に対する向きを変え,抜熱性能を調べたところ,頂点を上流に向けた逆三角形オブスタクルが良い熱流束性能を示した.次に,逆三角形オブスタクルに対し,反応性Navie-Storks方程式と詳細な物質移動・化学反応速度論を考慮した支配方程式を用いて数値計算を行った結果,検討した形状と設置条件のなかでは,燃焼波を最も減衰させられることが分かった.これらの結果は,ポーラス体充填層に空隙の形状を調整した構造部材を設置することで,爆発火炎の減衰,消炎を効果を向上できる可能性のあることを示している.
英文摘要
これまでの計画年度で実施した研究において,高気密空間内壁に設置するポーラス体充填層内のポーラス構造部材として数種の粒径のガラスビーズなどの粒子を用い,爆発圧力の緩和性能について検証してきた.一方,ポーラス構造体には様々な形状をもつものがあるため,非球系の構造物の利用可能性を検証しておくことも重要ではないかとの考えから,本年度は,OpenFOAMを用いた2次元数値シミュレーションを導入し,非球形部材(オブスタクル)の冷却壁面としての抜熱性能,ならびに,爆発火炎の消炎性能について検討した.まず,冷却壁面としての機能を付加したオブスタクルを設置した狭流路内に高温のガスを流し,オブスタクルの形状や設置の向きなどのパラメータが壁面熱流束や下流の温度分布に与える影響を調べた.オブスタクルの形状は,周長を同じにした長方形,三角形,翼であり,高温ガス流に対する向きを変え,抜熱性能を調べたところ,頂点を上流に向けた逆三角形オブスタクルが良い熱流束性能を示した.次に,逆三角形オブスタクルに対し,反応性Navie-Storks方程式と詳細な物質移動・化学反応速度論を考慮した支配方程式を用いて数値計算を行った結果,検討した形状と設置条件のなかでは,燃焼波を最も減衰させられることが分かった.これらの結果は,ポーラス体充填層に空隙の形状を調整した構造部材を設置することで,爆発火炎の減衰,消炎を効果を向上できる可能性のあることを示している.
期刊论文(3)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
一條 大介さんが日本燃焼学会 第59回燃焼シンポジウムにてベストプレゼンテーション賞を受賞
一条大辅在日本燃烧学会第 59 届燃烧研讨会上获得最佳演讲奖。
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
ポーラス構造部材壁面の設置による高気密空間内水素ガス爆発圧力の抑制
通过安装多孔结构构件墙来抑制高气密空间中的氢气爆炸压力
DOI:
--
发表时间:
2022
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Kyoka Yamada, Koichi Nakade, 斎藤寛泰,大塚輝人,吉川典彦]
通讯作者:
斎藤寛泰,大塚輝人,吉川典彦
光学センサーを用いた細孔金網による爆轟波減衰の観測
利用光学传感器观察细孔丝网爆轰波衰减
DOI:
--
发表时间:
2021
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Koichi Nakade, Tsubasa Seino,, 一條大介,金澤孝希,大塚輝人,斎藤寛泰]
通讯作者:
一條大介,金澤孝希,大塚輝人,斎藤寛泰
機能性ポーラス構造部材を用いた高気密空間内水素ガス爆発事故被害軽減法の高性能化
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批准号:22K04622
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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资助金额:$2.41万
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财政年份:2022
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负责人:斉藤 寛泰
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依托单位:
水素添加によるアルコール噴霧高圧希薄燃焼の促進
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批准号:17760163
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项目类别:Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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资助金额:$2.05万
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财政年份:2005
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负责人:斉藤 寛泰
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依托单位:
海外基金