2013 Fiscal Year Research-status Report
大震災時に発生する火災旋風の渦力学的視点からのメカニズム解明
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25560177
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
篠田 昌久 山形大学, 理工学研究科, 准教授 (80292241)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 火災旋風 / 渦 / 重力 / 燃焼 / 防災安全 / 数値シミュレーション / CFD |
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| Research Abstract |
本研究の目的は，渦力学的視点（特にラセン状の渦線などに着目する視点）から火災旋風のメカニズム解明を試みることであるが，1年目の計画は，まず火災旋風現象を数値流体力学（CFD）的に再現することであった．実際の火災旋風は，非定常・3次元・巨大スケールの化学熱流体力学的現象として非常に複雑なものであるため，そのすべてを詳細に再現することは難しいが，本研究では簡単化したモデルを考えて，現象の本質的なメカニズムをとらえることだけを目指した．研究手法は，既存の自作ソフトウェアと新規の市販ソフトウェアによる2通りの数値シミュレーションとした．自作ソフトウェアによる数値シミュレーションでは，乱流モデルは用いず，燃焼モデルは火炎面モデルを用いた．計算領域の底面で燃料と空気を化学反応させて拡散火炎を形成させ，そこに旋回流（渦）と浮力（重力）を作用させると，火災旋風に似た現象が起こることを確認済みである．また市販ソフトウェアによる数値シミュレーションでは，乱流モデルはLESモデル，燃焼モデルは火炎面モデルを用いて進める予定であったが，計算環境をようやく整備し終えた状態であり，具体的成果はまだ出ていない．今後，市販ソフトウェアによる数値シミュレーションにおいても火災旋風のような現象が再現できるようになり次第，2年目の計画通り，数値データの可視化・解析を行うことによって，火災旋風のメカニズム解明に取り組んでいく予定である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2通りの数値シミュレーションのうち，自作ソフトウェアによる数値シミュレーションは，担当者が海外留学を行ったことなどの理由から，若干遅れている．また市販ソフトウェアによる数値シミュレーションも，ソフトウェアを新規購入した時期が遅くなったことなどの理由から，若干遅れている．
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究計画より若干遅れてはいるものの，研究計画を大幅に変更するほどの遅れではないため，基本的には現状のまま続行する．もし必要であれば，市販ソフトウェアのライセンスをもう1つ追加購入し，複数の担当者で同時に研究を進めることができるようにすることも検討する．1年目の計画がある程度達成され次第，2年目の計画に入る予定である．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
市販ソフトウェアの新規購入のために年度途中で前倒し支払請求を行ったが，その際，10万円単位での請求であったため，4万円ほどの若干の余りが生じた．
翌年度の物品費などに加えて使用する予定である．
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