可燃性物体間境界におけるスモルダリング(くん焼)の伝ぱ挙動の研究

• Project/Area Number: 05650561
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Architectural environment/equipment
• Research Institution: Toho University
• Principal Investigator: 佐藤 研二 東邦大学, 理学部, 助教授 (90134494)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 酒井 康弘 東邦大学, 理学部, 助手 (90235127)
• Project Period (FY): 1993
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1993)
• Budget Amount: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 1993: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: スモルダリング / くん焼 / 伝ぱ挙動 / 温度分布 / 等温線 / 境界面 / 可燃性物体

Research Abstract

当初の計画にしたがい、まず境界面でのスモルダリングの伝ぱ挙動を的確に調べるのに適した実験装置を製作するため予備実験を行った。その結果、一辺10cm程度の立方体の燃焼容器を用いると燃焼時間が約3〜8時間、最高到達温度が600〜700℃となり解析に適した温度データの得られる見通しが得られ、燃焼容器の大きさ、熱電対の配置等を決定した。
続いて、科研費の設備備品費を用い、40点の温度測定が可能なデータロガーと、スキャナー及び、解析用の専用コンピュータを購入し、自作の燃焼容器とともに燃焼実験・測定システムを組み、実験を繰り返して温度データ処理、表示プログラムを完成した。このシステムでは、実験中に断面温度分布を等温線でカラー表示し、実験終了後は温度分布変化を時間を圧縮して画面上で再生して異なる条件での結果を同時に対比しながら伝ぱ特性を検討することが可能である。
その後、平面状境界面での現象を対象に、材質の組み合わせの影響を調べるために、メッシュにより選別したおが屑と、セルロースパウダーを用い、5×8のマトリックスに温度測定点を設けて、スモルダリング伝ぱ実験を行った。なお、試料は、自然に近い密度で堆積させた。
等温線の形状から、燃焼帯は着火点から同心円状に単純に伝ぱするわけではなく、試料表面での冷却と試料内空隙部の流れの影響を受け複雑な挙動を示すことが見いだされた。また、燃焼帯が境界面を通過した後の挙動と単一層内を同一点まで伝ぱしてきた後の温度変化の違いについても十分な知見が得られた。
これまでの研究成果の一部は、平成6年5月に開催される日本火災学会研究発表会において発表する予定である。また、着火位置と境界面との位置関係、境界面形状の影響についてさらに研究を進め、まとめて論文として投稿する予定である。