錦慎之助研究室
錦慎之助研究室

錦慎之助

本研究室では、大型計算機を利用して熱流体の数値シミュレーションの研究を行っています。研究テーマは大きく分けると、(1)FDS(Fire Dynamics Simulator) を利用した、火災・安全に関する数値シミュレーション、(2)乱流予混合燃焼の直接数値計算(DNS)とモデリング、の2つがあります。
卒業研究ではFDSを利用して数値シミュレーションと可視化を行います。研究テーマとして、(1)トンネル火災と避難、(2)火災旋風、(3)水素や一酸化炭素などの流れの高精度予測、などがあります。
安全・安心社会の実現に貢献できる研究をめざします。

基本情報

教員名・所属 錦慎之助 / 理工学部情報電子工学科
専門分野 計算科学、社会・安全システム、機械工学(燃焼・流体)
研究テーマ FDSによる火災・安全の数値シミュレーション、乱流予混合燃焼のDNSとモデリング
研究キーワード  数値シミュレーション、トンネル火災、漏洩ガスの拡散、燃焼、社会安全
教員紹介URL  https://www.e-campus.gr.jp/staffinfo/public/staff/detail/3607/155

研究紹介

トンネル火災と避難の数値シミュレーション

トンネル火災と避難の数値シミュレーション

自動車用トンネル火災では、煙による視界不良で避難が困難になります。また、一酸化炭素などの有毒ガスが人体に与える影響も避難対策として考えなければなりません。スプリンクラーによる水噴霧や避難も含めたシミュレーションが精度良くできるようになり、トンネル火災の現場をコンピューター上で再現できれば、設計段階で安全対策を行うことができたり、大規模な実験(費用が膨大)の回数を減らしたりすることが可能になります。トンネル火災のシミュレーション精度を良くすることで、安全性を向上させることをめざしています。

火災旋風

火災旋風

関東大震災では大規模な火災旋風が発生し、約4万人が犠牲になったとされています。また、東日本大震災でも火災旋風が目撃されたとの情報があります。近い将来、発生が懸念される首都直下型地震では火災旋風の発生が危惧されており、減災の観点から、火災旋風発生危険個所を予測したり、火災旋風発生を抑制する対策講じたりすることが期待されます。未だに解明されていない火災旋風の発生メカニズムを明らかにして、減災に貢献できるようにすることをめざしています。

水素漏洩拡散挙動の予測

水素漏洩拡散挙動の予測

地球温暖化を防ぐために、二酸化炭素の排出抑制が求められています。水素を燃料とした燃料電池自動車が実用化され、今後、普及していくと考えられます。しかしながら一方で、水素は「爆発」、「危険」というイメージが持たれているかもしれません。水素は非常に軽い気体で拡散が速く、仮に燃料タンクから少量漏れても、素早く広い空間へ排出できれば爆発の危険は低くなります。小さいガレージを模擬した閉空間に、開口部を設けた水素漏洩実験をFDSで模擬して、非常に精度良く水素の濃度時間履歴を再現できることを示しました。このノウハウを応用して、水素や一酸化炭素などのガスの漏洩挙動をいろいろな条件で再現する研究を行っています。

先生ってこんな人研究の詳細や、研究に対する熱い思いなどを更に詳しくご紹介します

錦慎之助講師の紹介

先生方が日々取り組んでいる研究について、どのようなきっかけで取り組むようになったのか、その研究はどのような形で社会に生かされていくのかなど、研究室紹介だけでは紹介しきれない内容や、普段なかなか知ることのできない先生方の研究に対する熱い思いなどをご紹介します。

錦慎之助の紹介

論文発表・学会発表

論文発表

題名 雑誌名 研究室 内容
Dissipation and dilatation rates in premixed turbulent flames Physics of Fluids 33, 035112 (2021); https://doi.org/10.1063/5.0039101 錦研究室 詳細

題名 雑誌名 研究室 内容
Influence of Thermal Expansion on Potential and Rotational Components of Turbulent Velocity Field Within and Upstream of Premixed Flame Brush Flow, Turbulence and Combustion (2020). https://doi.org/10.1007/s10494-020-00131-3 錦研究室 詳細

学会発表

演題名 学会名 研究室 内容
FDSによる換気の影響を考慮した漏洩水素挙動の数値シミュレーション 日本機械学会 2020年度年次大会 錦研究室 詳細
数値流体解析を用いた血液透析中のシャント血管における血流シミュレーション 第30回日本臨床工学会 錦研究室 詳細
FDSによるトンネル火災シミュレーションのVRによる可視化 第58回燃焼シンポジウム 錦研究室 詳細
Flame propagation over a methane hydrate surface 第58回燃焼シンポジウム 錦研究室 詳細
FDSによる轟壕における火災シミュレーション 第34回数値流体力学シンポジウム 錦研究室 詳細
Application of Helmholtz-Hodge decomposition and conditioned structure functions to exploring influence of premixed combustion on turbulence upstream of the flame 38th International Symposium on Combustion 錦研究室 詳細
Solenoidal and potential velocity fields in weakly turbulent premixed flames 38th International Symposium on Combustion 錦研究室 詳細

演題名 学会名 研究室 内容
FDSによる広範な延焼領域での火災旋風のシミュレーション 第57回燃焼シンポジウム 錦研究室 詳細