爆発とは何か

ガスの燃焼爆発【1】

プロパンの燃焼実験

実験の目的 　爆発時の火炎と圧力の挙動が混合気の状態、着火位置、圧力上昇でできる開口の大きさによってどのように変わるかを調べています。 実験の方法 　壁の一部が弱い材料でできている容器の中に、空気とプロパンの混合気を入れて電気火花で着火して高速度カメラによる観察と圧力上昇の測定をします。 高速度カメラでは直接火炎の発光を見る方法の他に、火炎の乱れの様子を捉えることのできるシュリーレン法を用いる場合もあります。

実験室内の様子

プロパン空気混合気による爆発現象

着火後、３コマ目と４コマ目の間で右側の壁にあるぜい弱部が破れ、開口ができ中の圧力が下がり始めます。

この例では開口から外に向かって気体が流れる途中で火炎面の変形が起こっています。

その後、火炎面で小さなスケールの強い乱れがおきて激しい燃焼状態（特に明るく輝いている部分）があらわれ、再び圧力の上昇が生じました。 　火炎や圧力の挙動は様々な条件によって左右されるので、このように圧力の再上昇がいつでもおきるわけではありません。

プロパンの燃焼実験を動画で見る

　上で紹介したプロパンの実験と同様の実験を動画で紹介します。
　高速度カメラで［1000コマ／秒］で撮影し、［30コマ／秒］で再生しています。

　下の二つの動画は同様の実験を撮影したものです。左は直接火炎の発光を捉えたものです。右はシュリーレン法により撮影したもので、火炎面の乱れの様子がよくわかります。

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