2014 Fiscal Year Annual Research Report
傾斜地における火炎・熱気流性状の熱流束予測モデルへの展開
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25750139
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| Research Institution | Tokyo University of Science, Suwa |
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Principal Investigator |
今村 友彦 諏訪東京理科大学, 工学部, 講師 (50450664)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 火災・事故 / 傾斜地 / 火炎 / 熱気流 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
傾斜地における火炎及び熱気流性状は、火災安全工学上、最も基本的な性状の1つである。本研究では、傾斜地における火災プルーム性状について、斜面上の火炎が下流側へ及ぼす熱流束を予測可能とするモデルを構築することを目的とした。そのために、①傾斜面上における火災プルーム中心軸の定義とそれに沿った温度減衰性状，②傾斜面上における火災プルームの温度分布の解明を目標として一連の実験的研究を行った。さらに、熱流束を対流由来成分と放射由来成分に分離して測定し、実験データを蓄積した。
まず温度データについて、火災プルーム中心軸を定義して、中心軸上の温度と火源からの距離の関係について検討した。その結果、傾斜面上の火災プルームは、傾斜角度10°を境にその性状が大きく変化し、傾斜角度が大きくなるにつれて間欠火炎領域とプルーム領域の区別が温度的につかなくなることを明らかにした。
次にx方向およびz方向の温度分布について検討した。こちらも傾斜角度10°を境に性状が大きく異なり、z方向の温度分布は傾斜角度が大きくなるにつれてその幅を狭める反面、x方向へはその幅を広げる性状が確認された。また、x方向の温度分布については、火炎が斜面方向へ倒れこむため、火炎からの照り返し熱の影響が火災プルーム中心軸を基準として上流側と下流側で異なると推測される。そのため、温度分布形状を単純な正規分布形状ではなく、対数正規分布を仮定して表現することに成功した。
熱流束については、ガードン型熱流束センサーと放射熱流束センサーを併用して分離測定を行った。その結果、傾斜角度が大きくなると全熱流束に占める放射熱流束の割合が大きくなる傾向が見られた。
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