火炎伝播の様子

化石燃料の代替エネルギーとして注目されている水素は、従来の代替エネルギーと比べ着火しやすく、燃焼速度が速いことからガス爆発を引き起こしやすいという特徴があります。従って今後水素を取り扱う際に爆発を未然に防ぐまたは被害を最小限に抑えるなどの爆発対策が求められます。

被害を最小限に抑える方法として爆発放散口があげられます。爆発放散口とは爆発の可能性のある装置に意図的に脆弱部分として取り付けます。これにより内部の圧力上昇を抑え装置の破壊を防ぐ効果があります。

本研究では、数値解析を用いて水素爆燃現象を再現し、放散口を取り付ける容器の形状や放散口の形状などの条件を変えることによる水素爆燃現象への影響を解析しています。

放散口通過後の火炎の乱れ

放散口を通過後火炎は外気との速度差や密度差から乱れを生じます。もたこの乱れにより火炎は加速し圧力が上昇します。この図では放散口通過後の火炎の乱れと圧力分布を示しています。