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Development of a new fire extinguishing method to generate and transport mist by droplet impact on high temperature solid surface with optimum surface properties

Research Project

Project/Area Number 16K01279
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Social systems engineering/Safety system
Research InstitutionMuroran Institute of Technology

Principal Investigator

Hirota Mitsutomo  室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (50333860)

Research Collaborator TORIKAI Hiroyuki  弘前大学, 大学院工学研究科, 准教授 (50431432)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords間接消火 / 二次微粒化 / ミスト可視化 / 液滴蒸発 / 蒸気可視化 / 消防 / 火災
Outline of Final Research Achievements

This study aims to establish a new method of extinguishing fires by roughening the heated solid surface and promoting the evaporation of impacted extinguishant droplets. In this way, we want to efficiently extinguish even large-scale fires that are usually difficult to extinguish.
We developed a method to visualize the spread of extinguishant mist and vapor generated by droplet collision in three dimensions. From the results, it was found that extinguishing the fire with mist and then suffocating the area with steam completed the extinction. It was also found that there are optimum values for solid surface properties, droplet diameter and collision conditions. Using these optimal conditions, it was found that multiple droplets could be used to extinguish extensively.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

東日本大震災において各地で生じた火災では,現場の温度が高温となり投入した水が消火に有効な蒸気やミストにならなかった.火災現場のように固体表面が加熱されていると,衝突した水滴と伝熱面との間に蒸気が膜状に形成されるいわゆる膜沸騰となり,水が蒸発しにくくなる.本研究により液滴一滴の効果が明確になったので,その効果の重ね合わせをすればより少ない水で消火が可能となる.また,蒸気やミストなどの軽い消火剤が到達しにくい大規模火災現場でも,火炎直前まで直径の大きい液滴として消火剤を輸送すればよいため,消火の確率が上がる.

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2018 2017 2016

All Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Presentation] セラミック系接着剤を混合した水による表面改質とその消火効果2018

    • Author(s)
      廣田光智,桑島義和,鳥飼宏之,畠中和明
    • Organizer
      平成30年度火災学会研究発表会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 界面活性剤による表面張力が液滴の蒸発挙動と消火に及ぼす影響2018

    • Author(s)
      山川僚太,廣田光智,鳥飼宏之,畠中和明
    • Organizer
      第56回燃焼シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 噴射ノズルの有効振動周波数に及ぼす消火剤の影響2018

    • Author(s)
      大橋哲,廣田光智,鳥飼宏之,畠中和明
    • Organizer
      第56回燃焼シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 固体壁面性状が液滴の衝突挙動と有効消火範囲に及ぼす影響2018

    • Author(s)
      飯塚光耶,廣田光智,鳥飼宏之,畠中和明
    • Organizer
      第56回燃焼シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 間接消火における表面張力の違いが消火能力に与える影響2018

    • Author(s)
      廣田光智,山川僚太,飯塚光耶,鳥飼宏之,畠中和明
    • Organizer
      第96期日本機械学会流体工学部門講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 加熱平板への消火剤衝突による間接消火の有効性2017

    • Author(s)
      廣田光智,岡卓希,滝川健一郎,堤友輔,鳥飼宏之,齋藤務,柿崎大輔,開米広樹,赤石壮史,折居紳一郎,
    • Organizer
      平成29年度火災学会研究発表会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 間接消火における水蒸気生成過程の可視化2017

    • Author(s)
      廣田光智,桑島義和,ギータン タミルワーナン,鳥飼宏之,畠中和明,
    • Organizer
      可視化情報学会全国講演会(室蘭2017)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] ノズル振動による消火剤の拡がり過程の可視化2017

    • Author(s)
      廣田光智,福士優介,鳥飼宏之,畠中和明,
    • Organizer
      可視化情報学会全国講演会(室蘭2017)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 高粘度消火剤が火災時の壁面消火へ与える影響2017

    • Author(s)
      阿部香澄,廣田光智,齊藤寛泰,鳥飼宏之,赤石壮史,折居紳一郎,開米広樹,柿崎大輔,畠中和明,
    • Organizer
      第55回燃焼シンポジウム
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 水滴の大きさとその衝突角度が間接消火に及ぼす影響2017

    • Author(s)
      タミルワーナン ギータン,廣田光智,鳥飼宏之,赤石壮史,折居紳一郎,開米広樹,柿崎大輔,畠中和明
    • Organizer
      第55回燃焼シンポジウム
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 高温固体表面への表面改質剤の付着による間接消火効果の向上2017

    • Author(s)
      桑島義和,廣田光智,鳥飼宏之,赤石壮史,折居紳一郎,開米広樹,柿崎大輔,畠中和明
    • Organizer
      第55回燃焼シンポジウム
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 消火剤散布ノズル先端の振動による消火効果の向上2017

    • Author(s)
      福士優介,廣田光智,鳥飼宏之,赤石壮史,折居紳一郎,開米広樹,柿崎大輔,畠中和明,
    • Organizer
      第55回燃焼シンポジウム
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 高温固体表面の表層の空隙率が衝突する液滴挙動と消火に及ぼす影響2016

    • Author(s)
      岡卓希,廣田光智,鳥飼宏之,齋藤務,畠中和明,柿崎大輔,開米広樹,赤石壮史,折居紳一郎,
    • Organizer
      第54回燃焼シンポジウム
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市
    • Year and Date
      2016-11-23
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 粗さを変えた高温固体表面への液滴の落下速度が消火に及ぼす影響2016

    • Author(s)
      堤友輔,廣田光智,鳥飼宏之,齋藤務,畠中和明,柿崎大輔,開米広樹,赤石壮史,折居紳一郎,
    • Organizer
      第54回燃焼シンポジウム
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市
    • Year and Date
      2016-11-23
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 高温固体表面へ落下する液滴中の二酸化炭素マイクロバブルが消火に及ぼす影響2016

    • Author(s)
      滝川健一郎,廣田光智,齊藤寛泰,鳥飼宏之,齋藤務,畠中和明,柿崎大輔,開米広樹,赤石壮史,折居紳一郎,
    • Organizer
      第54回燃焼シンポジウム
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市
    • Year and Date
      2016-11-23
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Visualization of Flame Extinction Process by the Effect of Liquid Droplet Impinging on Heated Plate2016

    • Author(s)
      M. Hirota, H. Torikai, T. Sasaki, H. Okimoto, Y. Matsuoka and T. Saito,
    • Organizer
      The 31th International Congress on High-speed Imaging and Photonics
    • Place of Presentation
      大阪府吹田市
    • Year and Date
      2016-11-07
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高温固体表面への固体微粒子の付着による消火促進2016

    • Author(s)
      廣田光智,世利修美,鳥飼宏之,齋藤務,
    • Organizer
      第54回粉体に関する討論会
    • Place of Presentation
      北海道登別市
    • Year and Date
      2016-09-12
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 高温壁面への消火剤衝突による間接消火法での効果拡大方法の検討2016

    • Author(s)
      廣田光智
    • Organizer
      日本火災学会消火の科学技術に関する専門委員会2016年懇話会
    • Place of Presentation
      東京都港区
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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