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[2C01] 再処理工場の重大事故に係る重要現象に関する評価手法の高度化
(H-5)火炎面モデルに係る燃焼速度モデルと起爆項モデルを用いた実スケール施設内での爆轟遷移の予測性能の検証
キーワード:FOCUS-i、3次元圧縮性流体解析、DDT、爆轟、wrinklingモデル、水素爆発
数十メートルの長さでの大規模スケールにおけるDDT解析を行うためには、DDTまでの火炎の加速を適切に再現することが必要である。また、格子解像度が緩くてもそうした計算が可能であることが、現実的な時間で計算を完了する必要がある。本研究ではDDT解析を行なうために、以下の3つの事柄を取り上げながら検証作業を進めている。1つめは着火遅れ時間データベースに基づいたDDTモデルを用いることにより、爆轟波面の内部の詳細なメカニズムまでは解像することなくDDTを再現した。2つめは、DDT以前の火炎の自発的な加速を粗い格子上で再現することを目的として、格子解像度への依存性が少ないwrinkling火炎速度モデルを用いることとする。3つめは、上記のwrinklingモデルにおいて使用する乱流強度などの諸量を得るためにRANS乱流モデルも用い、主として障害物の周囲での剥離渦に起因する乱れの影響による火炎の加速を考慮した。 検証解析として数十メートルスケールの水素DDT実験データと比較解析をおこない、数時間の計算時間で実験値と一致する結果が得られた。