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最適な表面性状の高温固体面への液滴衝突でミストを生成・輸送する新規消火方法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K01279
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 社会システム工学・安全システム
研究機関室蘭工業大学

研究代表者

廣田 光智  室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (50333860)

研究協力者 鳥飼 宏之  弘前大学, 大学院工学研究科, 准教授 (50431432)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード間接消火 / 二次微粒化 / ミスト可視化 / 液滴蒸発 / 蒸気可視化 / 消防 / 火災
研究成果の概要

この研究は,加熱された固体表面を粗くして,衝突した消火剤液滴の蒸発を促す,新規消火方法の確立を目指すものである.これにより,通常は消火が難しい大規模火災においても効率的に消火させたい.
液滴衝突で発生した消火剤ミストと蒸気の拡がりを三次元で可視化する方法を開発した.その結果から,ミストで火を消しその後に蒸気で周辺を窒息させると消火が完了することがわかった.また固体表面性状・液滴径・衝突条件などに最適値があることがわかった.これらの最適条件を用いて,複数の液滴により広範囲に消火が可能となることがわかった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

東日本大震災において各地で生じた火災では,現場の温度が高温となり投入した水が消火に有効な蒸気やミストにならなかった.火災現場のように固体表面が加熱されていると,衝突した水滴と伝熱面との間に蒸気が膜状に形成されるいわゆる膜沸騰となり,水が蒸発しにくくなる.本研究により液滴一滴の効果が明確になったので,その効果の重ね合わせをすればより少ない水で消火が可能となる.また,蒸気やミストなどの軽い消火剤が到達しにくい大規模火災現場でも,火炎直前まで直径の大きい液滴として消火剤を輸送すればよいため,消火の確率が上がる.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 学会発表 (18件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] セラミック系接着剤を混合した水による表面改質とその消火効果2018

    • 著者名/発表者名
      廣田光智,桑島義和,鳥飼宏之,畠中和明
    • 学会等名
      平成30年度火災学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 界面活性剤による表面張力が液滴の蒸発挙動と消火に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      山川僚太,廣田光智,鳥飼宏之,畠中和明
    • 学会等名
      第56回燃焼シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 噴射ノズルの有効振動周波数に及ぼす消火剤の影響2018

    • 著者名/発表者名
      大橋哲,廣田光智,鳥飼宏之,畠中和明
    • 学会等名
      第56回燃焼シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 固体壁面性状が液滴の衝突挙動と有効消火範囲に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      飯塚光耶,廣田光智,鳥飼宏之,畠中和明
    • 学会等名
      第56回燃焼シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 間接消火における表面張力の違いが消火能力に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      廣田光智,山川僚太,飯塚光耶,鳥飼宏之,畠中和明
    • 学会等名
      第96期日本機械学会流体工学部門講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 加熱平板への消火剤衝突による間接消火の有効性2017

    • 著者名/発表者名
      廣田光智,岡卓希,滝川健一郎,堤友輔,鳥飼宏之,齋藤務,柿崎大輔,開米広樹,赤石壮史,折居紳一郎,
    • 学会等名
      平成29年度火災学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 間接消火における水蒸気生成過程の可視化2017

    • 著者名/発表者名
      廣田光智,桑島義和,ギータン タミルワーナン,鳥飼宏之,畠中和明,
    • 学会等名
      可視化情報学会全国講演会(室蘭2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ノズル振動による消火剤の拡がり過程の可視化2017

    • 著者名/発表者名
      廣田光智,福士優介,鳥飼宏之,畠中和明,
    • 学会等名
      可視化情報学会全国講演会(室蘭2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高粘度消火剤が火災時の壁面消火へ与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      阿部香澄,廣田光智,齊藤寛泰,鳥飼宏之,赤石壮史,折居紳一郎,開米広樹,柿崎大輔,畠中和明,
    • 学会等名
      第55回燃焼シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 水滴の大きさとその衝突角度が間接消火に及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      タミルワーナン ギータン,廣田光智,鳥飼宏之,赤石壮史,折居紳一郎,開米広樹,柿崎大輔,畠中和明
    • 学会等名
      第55回燃焼シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高温固体表面への表面改質剤の付着による間接消火効果の向上2017

    • 著者名/発表者名
      桑島義和,廣田光智,鳥飼宏之,赤石壮史,折居紳一郎,開米広樹,柿崎大輔,畠中和明
    • 学会等名
      第55回燃焼シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 消火剤散布ノズル先端の振動による消火効果の向上2017

    • 著者名/発表者名
      福士優介,廣田光智,鳥飼宏之,赤石壮史,折居紳一郎,開米広樹,柿崎大輔,畠中和明,
    • 学会等名
      第55回燃焼シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高温固体表面の表層の空隙率が衝突する液滴挙動と消火に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      岡卓希,廣田光智,鳥飼宏之,齋藤務,畠中和明,柿崎大輔,開米広樹,赤石壮史,折居紳一郎,
    • 学会等名
      第54回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      宮城県仙台市
    • 年月日
      2016-11-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 粗さを変えた高温固体表面への液滴の落下速度が消火に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      堤友輔,廣田光智,鳥飼宏之,齋藤務,畠中和明,柿崎大輔,開米広樹,赤石壮史,折居紳一郎,
    • 学会等名
      第54回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      宮城県仙台市
    • 年月日
      2016-11-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 高温固体表面へ落下する液滴中の二酸化炭素マイクロバブルが消火に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      滝川健一郎,廣田光智,齊藤寛泰,鳥飼宏之,齋藤務,畠中和明,柿崎大輔,開米広樹,赤石壮史,折居紳一郎,
    • 学会等名
      第54回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      宮城県仙台市
    • 年月日
      2016-11-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Visualization of Flame Extinction Process by the Effect of Liquid Droplet Impinging on Heated Plate2016

    • 著者名/発表者名
      M. Hirota, H. Torikai, T. Sasaki, H. Okimoto, Y. Matsuoka and T. Saito,
    • 学会等名
      The 31th International Congress on High-speed Imaging and Photonics
    • 発表場所
      大阪府吹田市
    • 年月日
      2016-11-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高温固体表面への固体微粒子の付着による消火促進2016

    • 著者名/発表者名
      廣田光智,世利修美,鳥飼宏之,齋藤務,
    • 学会等名
      第54回粉体に関する討論会
    • 発表場所
      北海道登別市
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 高温壁面への消火剤衝突による間接消火法での効果拡大方法の検討2016

    • 著者名/発表者名
      廣田光智
    • 学会等名
      日本火災学会消火の科学技術に関する専門委員会2016年懇話会
    • 発表場所
      東京都港区
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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