Numerical simulation of nano size aluminum particle-oxygen two-phase detonation is performed using two-dimensional compressible Euler equations with a two-step combustion model. The present study is conducted to investigate numerically detonation characteristics of nano-size aluminum particles. The numerical results show that the detonation cell size becomes small when the aluminum particle size decreases, but this tendency becomes quite different from the micro-size particle case. Furthermore detonation in nano-size aluminum particle-oxygen mixture propagates at the near C-J value when its size becomes smaller.
二次元圧縮性オイラー方程式と二段階総括化学反応モデルを用いて，ナノサイズ粒子と酸素の二相デトネーションの数値シミュレーションを行った。 本研究の目的は，ナノサイズのアルミニウム粒子のデトネーションの燃焼特性を調べることにある。 特に，アルミニウム粒子の径や濃度がデトネーション速度にどの様に影響を与えるのかとか，デトネーションのセルサイズがどのような値なのかを，以前行われたマイクロサイズのアルミニウム粒子の場合と比較しながら調べた。 数値解析の結果として，アルミニウム粒子の径が小さくなればなるほど，その二相デトネーションの速度はC-J値（気相デトネーションの場合のデトネーションの速度）に近づくことが分かった。 また，アルミニウム粒子と酸素の混合気中の濃度に対するデトネーション速度の関係では，今回の計算結果がZhangの実験結果に近い値となっていることが確認された。 アルミニウム粒子―酸素の混合気中のデトネーションセルサイズについては，アルミニウム粒子径に対して，約５ミクロン以下になると，特性燃焼時間が粒子径の二乗則でなく三乗則に比例した式を使った計算によるセルサイズに合うことが確認された。
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