In order to prevent an accidental explosion by detonation it is necessary to clarify detonation limit and to comprehend its ignition condition. In the past experimental studies were performed to understand critical initiation energy and critical energy density and to propose detonation limit by initiation energy and energy density. However extracting dominant parameters for detonation continuation is difficult because various experimental conditions to compare for detonation continuation are not definitely consistent. Therefore these parameters will be put in order by numerically analyzing 2D direct initiation of detonation in oxyhydrogen mixture assuming ideal ignition conditions, and will be clarified for detonation limits. As a result, it is found that there exist the conditions for detonation and explosion. These conditions are organized to obtain a detonation limit curve which is quite similar curve shown by Watt and Sharpe. The obtained detonation limit curve is found to be a function of a radius and pressure of initial source region and to give a prediction of the critical source energy for detonation with those initial conditions. Additionally a local explosion is predicted near the x-axis boundary under a quasi-steady state condition because of a disturbance there and this type of local explosion was observed by Bach et al.
予混合気中での直接起爆による爆轟の開始条件を明確にすることを目的とした実験が行われ,起爆エネルギーやエネルギー密度によって爆轟領域が整理されてきた。 しかし,これらの爆轟限界は着火方法や気体種などの実験環境に依存する。その理由として,任意の条件を固定し,ある特定の条件のみを変化させた実験が困難であることがあげられる。 そこで,理想的な起爆条件を仮定した2次元数値解析においてパラメータを整理し,爆轟条件の明確化を試みた。 その結果,爆轟となった条件と爆風となった条件が存在し,それぞれの条件を整理することで,起爆領域の半径と圧力の関数となる爆轟限界曲線が得られ,初期条件によって決定する臨界起爆エネルギーの存在が実証された。 また,微量のエネルギー差であっても,爆轟限界曲線を超えて爆轟波になった場合と越えずに爆風波となった場合では,起爆して数10μsec後の衝撃波面の圧力が10倍以上も異なり,爆轟の危険性が再確認された。 さらに,数値解析において,臨界領域で観測されている準定常伝播形態を再現することができた。 準定常伝播は爆轟限界近傍において,微小な擾乱を起源とした局所爆発が衝撃波全面に広がることで,爆轟が開始すると考えられる。
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