2012 Fiscal Year Annual Research Report
ウォーターミストによる火災とガス爆発の防止に関する研究
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22310104
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
吉田 亮 東京電機大学, 工学部, 教授 (40105680)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 佳弘 東京電機大学, 工学部, 准教授 (00550576)
鈴木 仁治 東京電機大学, 工学部, 講師 (60426278)
西岡 牧人 筑波大学, システム情報工学研究科(系), 教授 (70208148)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 消火 / 火災 / ウォーターミスト / 燃焼 / 爆発 / 拡散火炎 / 予混合火炎 |
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| Research Abstract |
実験的研究においては、対向流拡散火炎の消炎に関して、ミスト流の単位質量あたりのミストの表面積を表す、面積パラメータが消炎に大きな影響を与えることが明らかになり、消炎限界に及ぼす面積パラメータの影響が定量的に明らかになった。また、温度分布測定により消炎時の火炎温度はミスト量には依存せず、消炎は化学反応速度の低下により生ずることが示された。同軸流拡散火炎では、消炎現象は火炎基部に形成される予混合火炎の安定性に支配され、付着限界、リフト限界および再付着限界はミスト量増加に伴い狭くなりことが明らかになり、ミスト蒸発時間と滞留時間の比つまりミストダムケラー数によって議論できることが示された。また、火炎基部の流れ場の形態によって拡散火炎の安定性は大きく変わることが明らかになった。予混合火炎については燃焼速度に及ぼすウォーターミストの影響も明らかにされた。よどみ流のように予混合気流れが急激に減速されたり加速されたりすると、ウォーターミストは流れに追従できず、局所的にミスト数密度が高い領域が発生し、その部分の燃焼速度が低下する現象が確認された。その結果、実際の消火ではミストの導入方法が消炎効果に大きな影響を与えることが示唆された。一方、数値解析では、気相に対する準一次元オイラー型支配方程式とミストに対するラグランジュ型支配方程式を組み合わせ、詳細化学反応機構を用いて、対向流拡散火炎の消炎に及ぼすミストの影響を明らかにした。火炎温度には実験との差があるものの、消炎限界速度勾配はよく一致し、消炎にはミストの気化熱による効果が大きいことが示された。またミストの蒸発過程が予混合火炎の消炎に及ぼす影響も数値解析により定量的に明らかにされ、ウォーターミストは他の汎用消火剤よりも燃焼速度低減効果が大きいことが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24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 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(12 results)
