Relation between propagation velocity and non-adiabatic temperature distribution of a flame front in low-Mach-number model

低马赫数模型中火焰锋传播速度与非绝热温度分布的关系

基本信息

批准号：
22K13957
负责人：
和田啓吾
金额：
$ 1.16万
依托单位：
Kanazawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

質量保存則や運動量保存則、エネルギー保存則などから成る偏微分方程式系を差分化して数値的に解くことにより、密度や温度の連続的な時間変化を記述することが可能となる。これは、例えば人流解析において、観光客の集団の混雑具合を密度で表現して、さらに興味の方向・度合いを速度ベクトルの向き・大きさと考えれば、流体力学モデルにより集団行動の様子を記述できる。集団の中での1人1人の人間の行動は無視し、ある程度の人数の行動を平均化した集団を扱っているという状況下では、流体力学モデルが有効な手法となる。実際の問題として、年齢や国籍などから生じる趣味・嗜好や歩行速度の違いを考慮すると、複数の集団の異なる運動を記述する必要性が生じる。これまでに、各集団が独立に移動し、お互いに干渉しないという条件の下で解析を行ってきた。今回の解析で特徴的なのは、集団ごとに興味を引く、あるいは避けたいと思うイベントが発生した場合に、各集団の移動がそれまでの軌跡からずれていく様子を記述した点にある。これは、エネルギー保存則を情報量の保存則と考えることにより、熱の流れを魅力的な情報の流れと解釈することで可能となる。今後、インバウンドによる観光客の増加を期待している現状では、観光スポットにおける混雑に伴う事故の防止、さらには、地域住民の生活圏に観光客が侵入することによる行動制限やストレスの増加など、あらゆる問題を解決するためにも、人流解析は重要となっている。

通过对由质量守恒定律、动量守恒定律、能量守恒定律等组成的偏微分方程组进行数值求解，可以描述密度和温度的连续时间变化。例如，在人流分析中，如果我们用密度来表达一群游客的拥挤程度，并进一步将兴趣的方向和程度视为速度向量的方向和大小，我们可以用流体动力学模型。在忽略群体中每个人的行为并对一定数量的人的行为进行平均的情况下，流体动力学模型是一种有效的方法。作为一个实际问题，如果我们考虑到年龄、国籍等造成的爱好、偏好和步行速度的差异，就需要描述多个群体的不同运动。到目前为止，分析都是在各组独立行动、互不干扰的情况下进行的。该分析的独特之处在于，它描述了当群体感兴趣或想要避免的事件发生时，每个群体的运动如何偏离其先前的轨迹。通过将能量守恒定律视为信息守恒定律，并将热流解释为有吸引力的信息流，这成为可能。在预计未来入境游客数量将增加的情况下，既要防止旅游景点拥挤造成的事故，又要限制人员流动，增加游客闯入当地居民生活区的压力。人流分析对于解决各种问题都有重要意义。