1999 Fiscal Year Annual Research Report
局部火災加熱される構造部材の加熱分布予測と部材温度応答計算法
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11555154
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
長谷見 雄二 早稲田大学, 理工学部, 教授 (40298138)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
若松 高志 株式会社熊谷組, 技術研究所, 主任研究員
鍵屋 浩司 建設省, 建築研究所・第五研究部・防煙研究室, 研究員
高口 洋人 早稲田大学, 理工学部, 助手 (90318775)
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| Keywords | 耐火構造 / 金属構造 / 局部火災 / 入射熱 / 数値流体力学 / 火災 / 渦崩壊モデル |
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| Research Abstract |
平成11年度は本課題の初年度であり、模型実験の装置の構築と基本的な条件に関する実験的諸関係の把握並びに数値流体力学モデルのモデリングと基本的な再現計算を行った。
(1)局部火災加熱される柱の模型実験
金属構造の柱が近傍の可燃物の炎上に曝露される場合を想定した約1/3規模の鋼製中空柱の模型を構築した。本装置を使ってプロパンの拡散火炎で柱を加熱して、柱表面の入射熱・温度を測定し、火源発熱速度と柱表面の入射熱分布の関係を実験的に明らかにした。局部火災加熱される柱は、局部火災加熱される梁ほどは温度分布が一様化しない傾向があること、火炎・柱間距離が火源幅の1/4程度以上になると柱の入射熱が急激に低下すること等が明らかになった。火源が柱に近い場合、火炎は柱側に倒れ込み、火炎形状と柱表面の入射熱に顕著な影響を与えるが、火源・柱間距離が、火源幅の1/2以上になると、火炎はほぼ柱がない自由空間と変わらない性状を示すことなども明らかになった。
(2)数値流体力学による部材加熱性状予測
既に実験データが整備されている梁について数値流体力学による火炎領域・温度分布の再現計算を試みた。浮力については簡易圧縮を仮定し、燃焼については渦崩壊モデルを改良すれば、燃料の噴出条件のみを入力して実験値と40%以内の誤差で一致する計算結果が得られることを確認した。更に(1)模型実験の後、模型実験に対応する条件で同様の計算を開始し、安定な数値解が得られる段階に達した。
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[Publications] Wakamatsu, Hasemi, et al: "Heating Mechanism of Building Components Exposed to Localized Fire"Proc 4^<th> Asia Oceania Symposium on Fire Science & Technology. (掲載決定). (2000)
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[Publications] Wakamatsu, Hasemi, et al: "Exprerimental Study on the Heating Mechanism of a Steel Column Exposed to a Localised Fire"Proc 4^<th> Asia Oceania Symposium on Fire Science & Technology. (掲載決定). (2000)
