火災旋風の学理：渦構造解明と安定性理論の体系化に向けて

• 研究課題/領域番号: 15K12472
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 社会システム工学・安全システム
• 研究機関: 豊橋技術科学大学
• 研究代表者: 中村 祐二 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50303657)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 火災 / 火災旋風 / 模型実験 / 相似則 / 安定性

研究成果の概要

L字に配列された火源の上に形成される風洞内火災旋風を対象にし，大規模火災風洞（建築研）とラボスケールの火災風洞を用いることで火災旋風の発生位置を再現可能な模型実験手法を導いた．その手法を活用し，ラボスケール試験にてレーザシートによる流れ場の可視化を行い，時計回り・反時計回りの火災旋風の存在および発生に関わる時系列変化を確認することに成功した．模型実験手法の確立については新たに生じた不可避の課題であり，その解決に相当量の時間を要したため，様々な擾乱に対する火災旋風の応答性についての整理が不十分となっている．今後の課題として継続的に検討してゆく予定である．

研究成果

• [国際共同研究] University of Kentucky(米国)
• [国際共同研究] University of Kentucky/University of California, San Diego/US Forest Service(米国)
• [学会発表] Large-scale Wind-tunnel Experiments and Numerical Study on Moving-type Fire Whirls (2017)
  • 著者名/発表者名: Saito, K., Kuwana, K., Nakamura, Y., and Sekimoto, K.
  • 学会等名: 10th US National Combustion Meeting
  • 発表場所: Collage Park, MD
  • 年月日: 2017-04-23
  • 国際学会
• [学会発表] Fire Whirls in Wildland Fires (2015)
  • 著者名/発表者名: Salaimeh, A., Akafuah, N., Forthofer, J., Finney, M., Kuwana, K., Sekimoto, K., Nakamura, Y., and Williams, F. A.
  • 学会等名: The 6th International Fire and Ecology and Management Congress: Advancing Ecology in Fire Management (6th AFE Fire Congress)
  • 発表場所: San Antonio, TX, USA
  • 年月日: 2015-11-16
  • 国際学会
• [学会発表] How Well We Can Predict the Occurrence of Large Fire Whirl through Scale Model Experiment? (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, Y., Shiino, K., and Nakashima, T.
  • 学会等名: 12th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2015)
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 2015-10-27
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Mobility of Fire Whirl formed over L-shape Ethanol Tray embedded in Small-scale Wind Tunnel (2015)
  • 著者名/発表者名: Shiino, K., and Nakamura, Y.
  • 学会等名: he 10th Asia-Oceania Symposium on Fire Science and Technology (AOSFST-10)
  • 発表場所: Tsukuba, Japan
  • 年月日: 2015-10-05
  • 国際学会
• [備考] 火災旋風の発生・成長メカニズムの解明
  • URL: http://www.me.tut.ac.jp/ece/fire_whirl_jp.html