2019 Fiscal Year Annual Research Report
A basic research on optimal fire-fighting strategies based on spatiotemporal decentralized supply of fire-fighting agents
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17K01286
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
岩谷 靖 弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (10400300)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鳥飼 宏之 弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (50431432)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 火災 / 消火 / 最適戦略 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，火災消火において火源への消火剤の輸送方法を工夫することで消火効果を向上させる手法を確立することにある。本年度は，まず，不活性ガス充填ゴム風船の拡散火炎への衝突速度とその消火特性を関係付けた。具体的には，不活性ガスを充填したゴム風船を電動スライダに固定し，既知の速度で火炎に衝突・破裂させる消火実験を行った。その結果，消火に適したゴム風船の火炎への衝突速度が存在することがわかった。消火に最適なゴム風船の輸送速度範囲は，不活性ガス充填量の増加とともに拡大する。さらに，より良い消火方法を追求するための基盤として，消炎特性とその消火機構について，高速度カメラとレーザシート法を利用した可視化により消火過程を調査した。その結果，消火にはFirst flowとSecond flowの2つの流れが影響し，それらが適切な破膜位置と破裂位置で形成されることで消火が達成されていると考えられることがわかった。
また，本研究課題ではこれまではカプセル消火法に限定して最適消火戦略を議論してきたが，それらで得られた成果の発展的展開として，一般的な消火器を用いた場合の消火剤の時空間分散散布による最適消火戦略の検討も行った。この検討は，さらに二種類の方策に分かれる。一つは人間が消火ノズルを操作することを想定したもので，もう一つは消火ノズルを機械的に自動操作することを想定したものである。前者は，ステッピングモータとリニアスライダーを用いて人の消火器による消火動作を模した小規模消火実験を行い，スイング周波数1 Hz と6－7 Hzで，消火確率分布が極大値を示すことがわかった。後者は，2軸リニアアクチュエータを用い，火炎の直上から消火剤である二酸化炭素を噴出させたまま，８の字などの経路でノズルを動かし消火実験を行い，消火効率の高い消火剤散布方法を定性的に特徴付けた。
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