2022 Fiscal Year Annual Research Report
Clarification of Extinguishing Mechanism of Airburst Blast Extinguishment
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20H02393
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
鳥飼 宏之 弘前大学, 理工学研究科, 教授 (50431432)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 爆風消火 / 火災 / 拡散火炎 / 微小爆薬 / ブラスト波 / バロクニック効果 / 反射ブラスト波 / 消炎 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
爆風消火では，ブラスト波の圧力勾配と火炎が存在する燃焼領域で形成される密度勾配との干渉によって発生するバロクリニック効果が大きな役割を果たす．このバロクニリック効果によって，比較的燃料噴出速度が大きな噴流拡散火炎のように円筒形の火炎形状を示す場合，ブラスト波が進行する向きに対して火炎側方となる位置に渦対が形成される．そして，その渦運動によって拡散火炎面が伸張され局所消炎が生じる．この局所消炎が火炎全体へと拡大することで，最終的に消火が達成される．10 mgのアジ化銀ペレットを用いたこれまでの実験では，バロクリニック効果による局所消炎を伴った火炎にアジ化銀の爆轟生成ガスが干渉した．そのため爆風消火が純粋にブラスト波の影響，つまりバロクニック効果のみによって達成されてはいなかった．そこで本年度は，20 mgのアジ化銀を用いた．20 mgに爆薬量を増加させることで，ブラスト波の影響範囲が大きくなり，純粋にブラスト波の効果のみによって消火が達成される．そこで，メタン－空気噴流拡散火炎を消火対象とした爆風消火実験を行い，側方，上方そして背後から，その消火過程での火炎変形挙動を高速度カメラを用いて撮影した．そしてその動画から消火機構について検討した．また．その消火機構と反射衝撃波との関係を調べるために，シュリーレン法も用いて消火過程を観察した．薬量を20 mgとするために，10 mgのアジ化銀ペレット２個を接着剤で一つにして用いた．
実験結果として，ブラスト波と拡散火炎との干渉によって生じたバロクニリック効果だけによって，火炎面が変形し最終的に消火が達成されることを確認した．さらに反射衝撃波の形態によって，バロクリニック効果による火炎の変形速度が異なることも確認できた．特に，マッハシュテムを伴うブラスト波が拡散火炎に干渉する場合，火炎変形速度が大きく消火効果が高いことが分かった．
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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