蒸気爆発の素過程

蒸汽爆炸的基本过程

基本信息

批准号：
05246105
负责人：
飯田嘉宏
金额：
$ 64.96万
依托单位：
Yokohama National University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至 1996
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05246105/
关键词：
蒸気爆発マグマ水蒸気爆発素過程火山噴煙伝播過程水アトマイズ法高速渦輪自発核生成熱的相互作用揺らぎ核生成小規模蒸気爆発実験金属粉末製造法エクスプロ-ディングワイヤエキスプロ-ジングワイアエキスプローヂング・ワイア

项目摘要

本研究は、マグマ水蒸気爆発を含む蒸気爆発現象を構成する素過程の究明および相互の関連を究明すると共に、素過程の応用を図ることを目的としている。本年度の実績は次のようである。マグマ水蒸気爆発の素過程については、加藤はマグマが水と接触した際の爆発発生条件、作用の規模、デブリの性状等に関して系統的実験を行い、温度、質量、粘性、接触様式、マグマ成分等の影響を確かめた。小屋口は、マグマの火道での上昇と火山噴煙のモデリングを行い、噴煙観測手法と堆積物から噴火のダイナミクスを推定する方法を開発した。さらに、プリニ-型噴煙のダイナミクスに関するモデルを構築した。飯田は、圧力波の伝播過程と、蒸気膜の不安定化過程について一連の研究を行い、蒸気膜内には付加圧力値の約1.6乗に比例するピーク圧力が発生することなどを示した。また、層状接触体系での現象の伝播、水へのポリマー添加による蒸気爆発の抑制効果などを確かめた。さらに、自発核生成現象とそれに続く気泡成長・消滅と伝熱過程について詳細な実験を行い、その結果からこのような高速蒸発現象のモデルとして過熱液層蒸発モデルを提案した。伊藤は、金属粉末製造の内蒸気爆発機構を応用した水アトマイズ法の機構と制御条件解明のため、高速水噴流中での細粒化に関して諸条件の影響を系統的に調べ、100μm以下の粒径の鉄粉末を多量に製造することを可能にする条件を求めた。渡辺は、大型のExploding Wireによって生じた高速渦輪が円筒に添って進む振る舞いと相互作用を実験し、流れの鏡像に関する考察と比較した。また、発生した衝撃波に関して、Burgers方程式の高度近似によって記述する方法を示した。

这项研究旨在研究构成蒸汽爆炸现象的基本过程，包括岩浆蒸汽爆炸，并研究它们之间的相互关系，以及应用基本过程。今年的结果如下：关于岩浆蒸汽爆炸的基本过程，卡托对岩浆接触水，作用的比例和碎屑的规模进行了系统实验，并确认了温度，质量，粘度，接触式，接触式和岩浆成分时发生爆炸的条件。棚屋已经开发了岩浆微风中岩浆上升和建模火山羽的方法，以及估计沉积物喷发动力学的方法。此外，构建了Plini-Type烟雾动力学的模型。 IIDA对压力波的传播过程和蒸气膜的不稳定过程进行了一系列研究，表明在蒸气膜内发生了峰值压力，该峰值与大约1.6的施加压力值成正比。此外，确认了分层接触系统中现象的传播以及通过在水中添加聚合物引起的抑制蒸汽爆炸的影响。此外，我们对自发成核现象进行了详细的实验，其次是气泡生长，an灭和传热过程，并基于结果，我们提出了一个过热的液态蒸发模型，作为这种高速蒸发现象的模型。为了澄清水雾化方法的机制和控制条件，该方法使用内部蒸汽爆炸机制来产生金属粉末，ITO系统地研究了各种条件在高速水流喷气机中细粒的影响，并确定了允许生产大量铁粉的条件，其粒径为100μm或更少。渡边（Watanabe）试验了沿圆柱体大爆炸线产生的高速涡流环的行为和相互作用，并将其与对流动镜像图像进行了比较。我们还演示了如何使用汉堡方程的高度近似来描述产生的冲击波。