層状炭塵爆発における燃焼波伝播の様子

粉塵爆発とは、空気中に分散した微粒子が静電気などをきっかけとして爆発的燃焼を引き起こす現象を指します。この現象の恐ろしい点は、小麦粉や木屑などといった一般には危険物と認識されていない物質が爆発することにあります。

本研究では、粒子の分散相的な振る舞いを再現する固気二相流の数値解析モデルを構築し、化学反応・相変化・相間相互作用を考慮した数値解析によって層状炭塵燃焼の火炎伝播機構とデトネーション遷移機構を解明することを目指しています。

衝撃波の伝播による堆積した炭塵の巻き上がり

炭塵爆発においては、地面に堆積している炭塵が空気中に分散していき爆発条件を満たしていく過程を捉えることが重要です。これは衝撃波によって堆積炭塵が巻き上げられていく過程を捉えたものです。