Initiation and propagation characteristics of detonations in extremely thin channels were experimentally studied using a soot-foil-pattern technique. In the experiments, we used stoichiometric propane-oxygen-nitrogen and hydrogen-oxygennitrogen gas mixtures, where dilution ratio was varied as a governing parameter. A thin channel, whose height was varied as another governing parameter, was installed inside a large reaction chamber. The reaction chamber was filled with a premixed gas mixture at the ambient conditions of temperature and pressure, and the gas mixture was ignited on an inner wall of the reaction chamber. When a flame went into the thin channel, a detonation was initiated in the thin channel in some conditions. Especially, in some highly-diluted conditions, a detonation was initiated in the thin channel whereas no detonation was initiated outside the thin channel in the reaction chamber. In the conditions near the limit of detonation initiation, peculiar soot-foil patterns were observed for hydrogen-oxygen-nitrogen gas mixtures, which showed unstable double cellular structure.
非常に狭い隙間におけるデトネーションの起爆・伝播特性を，すす膜法を用いて実験的に研究した。実験では，プロパン−酸素−窒素量論混合気および水素−酸素―窒素量論混合気を用い，支配パラメータの一つとして，窒素希釈率を変化させた。また，もう一つの支配パラメータとして，２次元実験容器の隙間高さを変化させた。実験では，２次元実験容器を大きな実験チェンバーの中に設置し，実験チェンバー全体に予混合可燃性混合気を常温・常圧で充填し，実験チェンバーの側壁上で混合気に点火した。非常に狭い隙間に火炎を進入させた場合，ある条件では隙間内でデトネーションが起爆することがわかった。特に，窒素希釈率が高い場合において，狭い隙間の外の実験チェンバー内ではデトネーションが起爆せず，隙間内でのみデトネーションが起爆する場合があることがわかった。また，水素−酸素−窒素混合気の場合において，デトネーションの起爆限界付近の条件では，不安定な２重構造のセル模様が観測された。
detonation, initiation, thin channel, double cellular structure