Development of pyroclastic surge flow model and elucidation of the damage toward human body in pyroclastic surge for planning effective disaster countermeasures

开发火山碎屑涌流模型并阐明火山碎屑涌对人体的损害，以制定有效的灾害对策

• 批准号: 22KJ1344
• 负责人: 殿山 俊吾
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1344/
• 关键词: 火砕サージ; 火砕流; LES; 粒子重力流; エントレイメント; 沈降速度

火砕流の中でも特に希薄な層である火砕サージを対象とし、三次元乱流モデルを開発した。近年発表された火砕流を対象としたベンチマーク問題を計算することで開発したモデルの検証を行った。既往研究では三次元性を考慮せず浅水流モデルなどでこの問題が解かれていたが、本研究では二次元に近い状態と三次元の両方で計算した。提唱するモデルはベンチマークを高精度で再現し、従来考えられていなかった流動における三次元性の影響について示すことに成功した。さらに、実際の計算において、一般に考えられているより大きな乱流の効果が必要であることを示唆した。上述の成果はBulletin of Volcanologyに投稿予定である。また、この結果を踏まえ流体―人体連成モデルの開発に着手した。以上の研究と同時に、火砕サージ内における粒子の挙動について、実験を行うこととした。火砕流を含む重力流では、周囲流体を取り込むエントレイメントという現象が流動において重要な役割を担っていると考えられている。特に火砕流のように内部における粒子の振舞いが支配的なものを粒子重力流と呼ぶが、粒子の振舞いに対し知見は少なく、そのモデル化も行われていない。そこで、水槽内を水で満たし、水槽に粒子と染料の混合物を流すことで粒子重力流の流動過程について、解析を進めた。粒子としてシリコンカーバイトを用意し、六種類の粒径で上述の実験を行った。体積の増加が沈降速度により支配されることを示し、一般的なboxモデルと異なり沈降とエントレイメントを考慮した新たなモデルは、体積と先端部の位置を良好に再現した。上述の内容はJournal of Fluid Mechanicsに投稿予定である。

In the middle of the fire stream, we hope that the fire will cause a lot of trouble, such as the outbreak of the fire, the outbreak of the third round of turbulence and the opening of the fire. In recent years, there have been a lot of changes in the flow of fire in recent years, just like the calculation and calculation of problems. In the past, we have studied the three-dimensional problem of shallow water flow, shallow water flow, shallow water flow In order to improve the accuracy of the system, the performance of the system, the performance of the system, the accuracy of the system, the performance of the system, the performance of the system, the accuracy of the If necessary, please tell us that if necessary, please do not know what to do. The above-mentioned "results" Bulletin of Volcanology are expected to be submitted. The results show that the fluid-the human body is connected to the body and begins to operate. The above studies are carried out at the same time, in the same time, in the fire temperature, and in the temperature field. The fire flow includes the gravity flow, the circumferential fluid, the temperature, the temperature, the temperature, Special fire flow, particle dance, particle gravity flow, particle gravity flow, particle The flow of water and dye mixtures in the water tank, the gravity flow of particles in the water tank, and the analysis of the gravity flow in the water tank. The size of the particles is different from that of the six types of particles in terms of their intention and six types of particle sizes. Increase the speed of the sink, increase the speed of the sink, control the speed of the drop, the general box, the general, the drop, the sink, the speed, the speed, the The above-mentioned "content" Journal of Fluid Mechanics is scheduled to be submitted.

项目成果

Entrainment and sedimentation in particle driven gravity currents

粒子驱动重力流中的夹带和沉积

• 发表时间: 2023
• 作者: Takumi Yamamoto;Daisuke Aoki;Hideyuki Otsuka;Shungo Tonoyama & Andy Woods
• 通讯作者: Shungo Tonoyama & Andy Woods

Numerical simulation of air entrainment by three dimensional pyroclastic surge flow model

三维火山碎屑涌流模型卷气数值模拟

• 发表时间: 2022
• 作者: Takumi Yamamoto;Daisuke Aoki;Hideyuki Otsuka;Shungo Tonoyama & Andy Woods;西島光洋・中田和秀;西島光洋・中田和秀;西島光洋・中田和秀;Shungo Tonoyama & Takashi Nakamura
• 通讯作者: Shungo Tonoyama & Takashi Nakamura