Affiliation：Department of Mechanical and Control Engineering, Kyushu Institute of Technology

Abstract：水素/空気予混合気に対する詳細化学反応モデルを使用して，0.4気圧, 300 K，当量比1の水素空気予混合気が充填された，障害物を有する管内を伝播する3次元の非定常圧縮性粘性解析を行った．爆燃から爆轟への遷移について，計算手法の影響を評価した．数値計算手法としては，数値流束については2次精度MUSCLとHLLC，時間積分は3段階TVD ルンゲクッタ法，粘性項は2次精度中心差分，反応モデルは詳細反応モデルUT-JAXAモデルでpoint implicit法を用いた．また，火炎面の格子解像度を擬似的に向上させる，ATF(Artificial Thickened Flame)も用いてその効果を調べた，正方形断面は40 mm x 40 mmであり，格子点数は1900万点である．ATFの有無にかかわらず，火炎着火位置の管端から4つめ付近の障害物を乗り越えるとデトネーションに遷移する結果が得られた．

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（Journal paper）

• Kohama, S., Ito, T., Tsuboi, N., Ozawa, K., Hayashi, A.K. Two-dimensional detailed numerical simulation of ammonia/hydrogen/air detonation: hydrogen concentration effects and transverse detonation wave structure Shock Waves 34(2), pp.139-154 2024

（International conference paper）

• Nobuyuki TSUBOI, Daiki KUBOTA, A. Koichi HAYASHI Two-dimensional Numerical Simulation on Dimethyl Ether / Oxygen Premixture Detonation in a Narrow Channel Using Reduced Chemical Reaction Model: Effects of Numerical Accuracy on Formation of Cellular Sub-Structure 19th International Conference on Numerical Combustion ICNC2024-1538 May, 2024
• Takumi Ito, Nobuyuki Tsuboi, Kouhei Ozawa, Koichi A Hayashi, 3D Evaluation of H2-Air Premixed Gas Injection Ports Number on Flow Field in Disk RDE 19th International Conference on Numerical Combustion ICNC2024-1577 May, 2024
• Nobuyuki TSUBOI, A. Koichi HAYASHI Three-dimensional Numerical Simulation on Hydrogen/Air Spinning Detonation in Square Tube Using Higher-order Scheme with Entropy Limiter International Workshop on Detonation for Propulsion 2024 June, 2024
• Hyunseo Park, Shui Kohama, Nobuyuki Tsuboi, A. Koichi Hayashi Numerical Simulation on Two-Phase Detonation at Various Equivalence Ratios Using Eulerian-Eulerian Model for n-Heptane Fuel The 8th International Symposium on Energetic Materials and their Applications A1-1 Nov, 2024
• Takumi Ito, Nobuyuki Tsuboi, Kohei Ozawa, Koichi Hayashi 3D Numerical Simulation on Disk Type RDE used Hydrogen-Air Premixed Gas and Non-premixed Gas with Multi-Ports Injection AIAA SciTech2025 AIAA 2025-1974 Jan, 2025

（Domestic conference/workshop）

• 檜山 瑞樹, 坪井 伸幸, 林 光一，中森 一郎, 冨塚 孝之, 高橋淳郎, 大西 史倫, 小玉貴司, 玉内 義一 Artificial Thickening Flame 法を用いた障害物を有する管内での爆轟遷移に関する数値解析:MINIRUT形状について 第56回流体力学講演会／第42回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム 3C04 July, 2024
• 久保⽥ ⼤輝, 坪井 伸幸, ⼩澤 晃平, 林 光⼀ ジメチルエーテル/酸素予混合気を用いた爆轟の数値解析～燃焼反応の詳細機構及び爆轟特性に与える空間精度の影響～ 第62回燃焼シンポジウム C215 Nov. 2024
• 奥田響，坪井伸幸，伊藤拓海，林光一 水素/空気詳細化学反応モデルを用いた3 次元非定常デトネーションに関する波面構造解析 －衝撃波面近傍の高次精度の影響－ 2024年度衝撃波シンポジウム 1C2-1 Mar. 2025
• 笠友介，坪井伸幸，小澤晃平，林光一，小原哲郎，松本弦太 水素酸素予混合気における解適合格子を用いた衝撃波と火炎の干渉によるDDT過程に関する数値解析～入射衝撃波のマッハ数の違いがもたらす影響の調査～ 2024年度衝撃波シンポジウム 1C2-2 Mar. 2025
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• 須田悠太，須田悠太，坪井伸幸，林光一，Edyta Dzieminska，富塚孝之，高橋淳郎，大西史倫，中森一郎，小玉貴司，佐藤直弥 障害物を有する管内におけるデフラグレーションからデトネーションへの遷移に関する数値解析：H2/O2予混合気における水蒸気の影響について 日本機械学会 九州支部九州学生会第56回学生員卒業研究発表講演会 544 Mar. 2025