2015 Fiscal Year Research-status Report
乱流解析結果に基づく簡易な初期火災性状予測モデルの開発
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15K06322
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
永井 久也 三重大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40283402)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北野 博亮 三重大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80293801)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 初期火災性状 / フィールドモデル / ゾーンモデル / ボイド空間 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
建築物の火災安全設計では、建築空間における火災性状の予測がまず基本となり、この予測には対象とする空間等に応じて、フィールドモデルおよびゾーンモデルの2種類の解析手法が用いられることが一般的である。このうち、ゾーンモデルは建築空間を一様な性質を持つ１つまたは2つの検査体に分けて予測するものであり、その予測精度はフィールドモデルに劣るものの、その簡便さから設計実務についてはゾーンモデルが一般的に用いられており、特に初期火災性状予測には2層ゾーンモデルが広く用いられている。本研究では、CFDを用いたフィールドモデルによる初期火災予測結果を利用したより予測精度の高い新しい2層ゾーンモデルの開発を最終的な目的としている。本研究の第一年度は、ボイド空間を有する建築空間での初期火災性状を通常の非圧縮性流体を対象とした乱流モデルと簡易圧縮性流体乱流モデルの二つの乱流モデルにより数値的に解析し火災時の熱煙流動における空気の密度変化による影響を定量的に比較検討した。その結果、一般的な形状のボイド空間では火災火源による発熱がボイド空間の換気性状に与える影響は比較的大きく、やはり空気の密度の変化を考慮する必要性が高いことが明らかとなった。しかしながら、アスペクト比が2.0以下の比較的浅いボイド空間においては、火災による熱量が比較的速やかに外部に排出されることからボイド内に蓄熱される熱量が小さくなり空気の密度変化の影響が小さく標準の乱流モデルでも十分予測可能であることが分かった。また、本年度は次年度に実施予定のフィールドモデルと従来の2層ゾーンモデルの比較検討の事前検討として、フィールドモデルで初期火災性状を予測する際の煙層下端位置の決定法についても検討を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成27年度は、本研究の第一検討項目である1）通常の非圧縮性流体を対象とした乱流モデルと簡易圧縮性流体乱流モデルの比較検討を予定実施することができた。さらに次年度に実施予定の2）フィールドモデルと従来の2層ゾーンモデルの比較の予備検討であるフィールドモデルで初期火災性状を予測する際の煙層下端位置の決定法についても検討を行うことができた。したがって、現時点では本研究は極めて順調に進捗していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は予定通り1）フィールドモデルと従来の2層ゾーンモデルの比較、2）フィールドモデルによる第二種排煙方式の妥当性検証をＣＦＤにより実施する予定である。また、平成27年度に実施した通常の非圧縮性流体を対象とした乱流モデルと簡易圧縮性流体乱流モデルの比較検討において、比較的浅いボイド空間火災時は外部からボイド内に誘引される新鮮空気はかなりの比率でボイド空間上部からとなることが明らかとなったことから、この点についてさらに追加的な検討も行う予定である。
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| Causes of Carryover |
汎用乱流コードのライセンス料金が改訂され金額が若干安くなったことおよび一部購入予定だったソフトを最新ＯＳ（Windows10）との相性が不確定であったため購入を見合わせたことにより若干未使用額が発生した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
前年度の未使用分は購入を見合わせた一部ソフトの購入と第二年度は学会へ発表時の旅費が若干不足することが予想されることからこの不足分として使用する予定である。
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Research Products
(6 results)
