2007 Fiscal Year Annual Research Report
トンネル・地下鉄火災を対象とした多層ゾーン煙流動予測コンピューターモデルの展開
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17206061
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
田中 哮義 Kyoto University, 防災研究所, 教授 (70293959)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原田 和典 京都大学, 工学研究科, 准教授 (90198911)
鈴木 圭一 清水建設, 技術研究所, 研究員 (80416817)
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| Keywords | トンネル / 火災 / 煙流動 / 多層ゾーンモデル / 火災実験 |
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| Research Abstract |
一般に数kmに亘ることも少なくない長大なトンネルや地下鉄の火災時煙流動性状を予測し、有効な避難安全対策を計画ずるためには、様々な火災条件の下での煙流動性状を予測できる手法が必要であり、このため本研究ではCFDモデルに比較すれば計算時間が殆ど無視出来るほど速い従来の2層ゾーンモデルと同程度の計算速度で、かつ温度などの物理量の垂直分布が予測できる多層ゾーン煙流動予測モデルのトンネル空間への展開を図ってきた。このモデルにより、水平トンネル内の煙温度・流速分布については、火災性状予測のCFDモデルとして世界的に最も有名なFDS(Fire Dynamics Simulator)に劣らないレベルの予測が可能であることが確認されている。しかし、通常トンネルは最大で8%程度の勾配を持つ可能性があるので、本年度は、このような勾配を有するトンネルに対する多層ゾーン煙流動予測モデルの適用性を検証するための実験データを取得する目的で、勾配として9%および6%の条件において、火源および軸流換気風速の条件を変えた煙流動実験を行いデータを取得した。また、この実験の主な条件での測定結果と多層ゾーンモデルによる予測を比較した。この結果、多層ゾーンモデルは概ね良好に実験結果と一致する予測を与えることが確認されたが、一部予測制度的に改善する余地があることも分かった。さらに、この実験は、断面が約1.8m×1.8m、長さが約27mと、実大のトンネルに比較して小さい半実大模型トンネルであるので、実大での性状の予測精度確認の一助とするため、火源規模および模型規模と火災性状との関係についての相似則を検討した。
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