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三次元空間への水素拡散現象の数値予測

Numerical analysis of air-hydrogen mixture flow in rectangular indoor space with ventilators

杉山 均*; 高橋 佳多*; 加藤 直人*; 寺田 敦彦; 上地 優; 日野 竜太郎

Sugiyama, Hitoshi*; Takahashi, Keita*; Kato, Naoto*; Terada, Atsuhiko; Kamiji, Yu; Hino, Ryutaro

開口部を有する室内空間における水素混合気の垂直方向浮力流についての数値解析を実施した。代数応力モデルを用いた数値解析の妥当性の確認及び、漏洩水素の拡散流動挙動メカニズムを明らかにするため、水素濃度について数値解析と実験結果を比較した。数値解析は、実験結果を詳細には再現できていないが、主要な流動挙動は一致している。また、計算結果から水素濃度の低減効果の影響はフルード数による整理が有用であることがわかった。

Numerical analysis has been performed for vertical buoyant flow of air-hydrogen mixture in rectangular indoor space with ventilators. The unsteady and laminar flow has been calculated by using the coupled conservation equations of hydrogen and momentum. Calculated results are compared with the experiment data of hydrogen concentration and velocity profile in order to confirm the validity of the presented numerical method and clarify the mechanism of hydrogen dispersion. Although agreement is certainly not perfect in all detail, the main features are reasonably reproduced. Adding to this, calculated results suggest that hydrogen concentration depends on Froude number.

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