北海道大学 研究シーズ集

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微小重力場を利用した燃焼現象解明

藤田 修 教授 Osamu Fujita
工学博士
工学研究院　機械・宇宙航空工学部門　宇宙航空システム
北海道⼤学研究者総覧

燃焼現象は局所的な温度上昇を伴うことから周辺に常に自然対流が生じる。このことが現象を複雑化し、その基本的理解を難しくしている。本研究では微小重力環境を活用することで、自然対流を取り除き燃焼現象を基本的立場から理解しようとするものである。

研究の内容

燃焼現象は局所的な温度上昇を伴うことから周辺に自然対流が常に生じる。このことが現象を複雑化し、その基本的理解を難しくしている。本研究では微小重力環境を活用することで、自然対流を取り除き燃焼現象に含まれる基礎的過程（拡散・熱伝導・すす生成・着火・火炎伝播等）を理解し、このような現象が介在する燃焼装置や燃焼現象の数値予測やモデリングに役立てていこうとするものである。北海道大学には常時利用可能な40m級の大型落下塔があり、微小重力実験を容易に実施可能な環境にある。また、国際共同研究による航空機を用いた微小重力実験や国際宇宙ステーションによる実験も進めており、微小重力場を利用した燃焼研究を行う上で恵まれた環境にある。

社会実装への可能性

  • これまでの微小重力燃焼研究の経験を活かし、固体材料の燃焼性の理解と火災抑制、すすの生成機構と壁面への付着現象、気体燃焼の不安的現象等を手がけており、実生活の安全安心や産業燃焼機器へ基礎的立場から貢献することが可能である。

産業界や自治体等へのアピールポイント

重力影響を取り除いた上での現象観察が対象機器等のモデル化や数値予測に不可欠な場合に、本研究が大きな効果を発揮すると考える。

関連情報

Masashi Nagachia, Fumiya Mitsuia, Jean-Marie Citerneb, Hugo Dutilleulb, Augustin Guibaud, Grunde Jomaas, Guillaume Legros, Nozomu Hashimoto, Osamu Fujita, Fire Technology, 2019年06月
 
David Urban; Sandra Olson; Gary A Ruff; James S T'ien; Ya-Ting T Liao; A. Carlos Fernandez-Pello; Jose A Torero; Guillaume Legros; Christian Eigenbrod; Nickolay Smirnov; Osamu Fujita; Sébastien Rouvreau; Balazs Toth; Grunde Jomaas
Combustion and Flame, 199 168 - 182 2019年01月 
 
Masashi Nagachi, Fumiya Mitsui, Jean-Marie Citerne, Hugo Dutilleul, Augustin Guibaud, Grunde Jomaas, Guillaume Legros, Nozomu Hashimoto, Osamu Fujita, Proceedings of the Combustion Institute 37 (3) 4155 - 4162 2019年01月
 
Yusuke Konno, Nozomu Hashimoto, Osamu Fujita, Proceedings of the Combustion Institute 37 (3) 3817 - 3824 2019年01月
 
Ken MIZUTANI, Kyosuke MIYAMOTO, Nozomu HASHIMOTO, Yusuke KONNO and Osamu FUJITA, Int. J. Microgravity Sci. Application 35 (1) 350104-1 - 350104-6 2018年01月 

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2019/12/13公開

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