圧縮性LESによる火災時の熱・汚染物質輸送メカニズムの解明

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11750519
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 白石 靖幸 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (50302633)
• Keywords: 圧縮性LES / 火災 / 熱・物質輸送 / 高浮カプリューム

Research Abstract

本研究では、工学で用いられる先端的な圧縮性乱流数値解析手法を用いて、火災により建物内外で発生する乱流熱輸送及び汚染物質輸送のメカニズムを解明することを目的とする。平成12年度の研究業績は以下の通りである。
1)圧縮性LESによる高浮力プリュームの解析・検証
圧縮性LESを組み込んだ予測モデルにより高浮力プリュームを解析し、既往の実験結果および実測結果と比較することによりその予測精度を検証した。
2)煙流動の予測・検証
火災時に生じる汚染物質の輸送(煙流動等)を汚染物質が流れに対してパッシブに輸送される(パッシブスカラー)ものとして予測を行った。汚染物質がパッシブスカラーと見なせるという仮定は、汚染物質が空気中に混在することによる密度の変化よりも、温度変化による密度変化の方が極めて大きいため妥当なものである。予測された汚染物質の濃度場、汚染物質到達時間等を実験データと比較し、検討した。
6)火災時における乱流熱輸送、汚染物質輸送のメカニズムに対する考察
上記の予測モデルにより、火災時の高浮力プリュームの3次元乱流構造と熱・汚染物質の輸送メカニズムとの関連について考察した。
7)圧縮性熱対流の基礎データの整備
火災時のような高浮力流れ場における種々の物理統計量のデータベースを整備した。

Research Products

• [Publications] 白石靖幸,加藤信介,村上周三,石田義洋: "簡易圧縮性LESによるサーマルキャビティー内の自然対流解析"第31回乱流シンポジウム講演論文集. 177-178 (1999)
• [Publications] 白石靖幸,加藤信介,村上周三,石田義洋: "簡易圧縮性LESによるサーマルキャビティー内の自然対流解析"生産研究. VOL52. 67-70 (2000)
• [Publications] 白石靖幸,加藤信介,吉田伸治,村上周三: "風による火の粉飛散に伴う都市火災伝搬に関するCFD解析"風工学シンポジウム論文集. 143-148 (2000)