爆発セミナーの資料です。（4中1） 数値計算・数値シミュレーションで理解する 「爆発の話」について。

1. 第１回 爆発セミナー
数値計算・数値シミュレーションで理解する
「爆発の話」
2014年 9月 24日
爆発研究所 吉田正典
yoshida@bakuhatsu.jp

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セミナーの目的
● 爆発現象全般について
(ガス・凝縮相、燃焼・爆轟......)
● できるだけ数値計算で理解することを目標に
● 基礎的な知識とツールを紹介します。
● 弊社社員の社内研修用にも使える内容を目指しています
どんな知識が必要か
どんなツールがどのように使えるか
を説明していきます
● 1〜3ヶ月に1回のペースで開催します

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恩師 東京大学名誉教授 疋田先生の本（絶版）
学部で初めて勉強した「爆発」の本です
この本の内容をおおむねすべてカバーしたいと考えています
目次
1. 第一印象
2. 爆発の種々の相
3. 爆発の条件
4. その理由
5. 爆発の効果
6. 爆発を防ぐ
7. 爆発を応用する
8. 爆発研究今後の課題
昭和40年 (1965年)
ほぼ50年前の出版です

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第1回爆発セミナーの話題
●
ガス爆発（主にメタンを対象に）
●
着火燃焼からどのように爆発に至るかの過程を
● FLACSを使った数値計算でご紹介します
● 爆発被害を抑止する手法についてFLACSを使った計算
例をご紹介します
●
また、以下の計算について、ご紹介します
断熱火炎温度(定圧・定容)
CJ爆轟パラメータ

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使用する数値計算ツール
① FLACS (http://www.gexcon.com)
FLame ACceleration Simulator
商用ライセンスです
Norway の Gexcon社が開発したCFDコードです
実用的な計算手法を採用しています
火炎の加速モデルのパラメータは実験データで校正しています
② Cantera (https://code.google.com/p/cantera/)
An object-oriented software toolkit for chemical kinetics,
thermodynamics, and transport processes.
平衡計算・反応計算などのツールです
New BSD License, オープンソースです
③ Shock & Detonation Tooolbox
(http://shepherd.caltech.edu/EDL/public/cantera/html/SD_Toolbox/)
Cantera を使い、CJパラメータなどを計算できる Python モ
ジュールです
New BSD License, オープンソースです

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1. ガス爆発の数値シミュレーションの一般論
2. FLACSの特徴
3. 予混合可燃性ガスの燃焼波面速度はどのように増大
するか
4. DDT (Deflagration to Detonation Transition) とは
5. CJ 爆轟パラメータはどのように計算するか
6. 爆発被害増大の要因
7. 爆発被害を抑止する手法
本日の話題 (順番はかなり変更します)

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実際の内容
1. ガス爆発数値シミュレーションの一般論
2. FLACSによる爆発シミュレーション
FLACSの特徴
閉鎖空間(密閉空間)でのメタン爆発
開放窓があれば爆発はどのようになるか
3. CJ爆轟パラメータの計算
Cantera, Shock & Detonation Toolbox を使った
CJ爆轟、定圧断熱燃焼、定容断熱燃焼の計算