安全工学へのアプローチに向けたデトネーションの伝播機構の解明

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平成22年度は「デトネーションの伝播機構,崩壊機構の解明」および「気液圧縮性流体の数値解析コードの開発」を行った.1、デトネーションの伝播機構,崩壊機構の解明デトネーションの物理的研究を安全工学へ応用するために,数値解析によって円管内,正方形管内を伝播するスピンデトネーションの伝播機構および伝播限界に関する研究を行った.スピンデトネーションとは伝播限界近傍に観測される伝播形態であり,その崩壊機構,伝播維持機構を解明することによって安全工学へ応用することを考えた.本研究では異なる管形状にも関わらずスピンデトネーションが崩壊する物理的要因が一致することが明らかになり,8th International Symposium on Hazards, Prevention, and Mitigation of Industrial Explosionsにおいて円管形状の結果を報告した.現在は両形状の結果をまとめた論文を執筆中である.また,昨年度からの継続研究(二重セルデトネーションの伝播機構の解明)として研究実施計画に含まれていない研究成果がProceedings of the Combustion Instituteで掲載された.2、気液圧縮性流体の数値解析コードの開発過去に水面とデトネーションが干渉することによって生じた局所的な大荷重が管壁の耐久荷重を超えたことによって配管が破断したとされている浜岡原子力発電1号機の配管破断事故がある.このような事故を防ぐために本研究ではデトネーションの安全工学へのアプローチを重視するため,数値解析によって管内を伝播するデトネーションと液体の干渉に関する研究に取り組む.その第一段階として,二次元気液圧縮性流体(非反応)の計算コードの開発を行い,爆風と水の干渉について研究を開始し,水による爆風低減効果が期待できる結果を得た.