2022 Fiscal Year Annual Research Report
Novel evaluation methodology of burning character of thermoplastic material using low pressure
| Project/Area Number |
20H02397
|
|---|
| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
|---|
Principal Investigator |
中村 祐二 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50303657)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松岡 常吉 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90633040)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 火災 / 燃焼 / 高分子 / 溶融 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
低圧燃焼場が一次元燃焼場であることを実証するため，ポリマー球の微小重力実験データを得ることが必須である．これまでの準備期間を経て，本年度は装置開発のための検討・試作ならびに赤平市にある落下塔（コスモトーレ）での実施を行った．落下実験には内カプセルラックに収まるような装置デザインを行い，全てのデバイスを自動的に稼働させることと，制動時の（上向きの）過重力に対して装置が健全性を保つような工夫を加える必要がある．微小重力実験のノウハウについては広島大の金准教授，岐阜大の小林准教授等から情報収集などを行い対処した．落下実験は2023年1月に実施した．結果として，1-2mm直径の試料（今回は基準試料であるPMMAのみで実施）を用いても，微小重力実験では煤の堆積・破裂が顕著に観察され，低圧場で得られる「安定した青炎」とは煤生成による影響分が異なる．そのため，燃焼特性自体も完全一致はしないと予想されたが，計測結果によれば，１割程度の燃焼速度定数の違いで収まった．
上記結果から移動数（Ｂ定数）を求める際，内部気泡生成による見かけ密度の計測が必要であるため，別シリーズで内部気泡の形成に関する基礎実験を実施した．以前の試みでは加熱条件を幅広に変化できなかったこと，計測精度が高くなく結果の整理に曖昧さが残るなどの課題があったため，実験デザインを一新し，理論値との検証を含めて実験データの精度向上を担保した．その結果，気泡発生は試料温度で決めるわけではなく，加熱速度や温度分布などにも依存するという新しい知見を得た．このことは加熱の仕方によって気泡初生を左右するメカニズムが内在していることを示唆する．このモデル化を行うことで加熱試料内部に形成される気泡量が想定可能となり，移動数の特定のための見かけ密度を求めることが可能となる．以上の方針確定により本事業の目標は達成したと考えて差し支えない．
|
| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 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。
|
