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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

研究課題

研究課題/領域番号 22310104
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 社会システム工学・安全システム
研究機関東京電機大学

研究代表者

吉田 亮  東京電機大学, 工学部, 教授 (40105680)

研究分担者 西岡 牧人  筑波大学, 大学院・システム情報工学研究科, 教授 (70208148)
小谷 良信  東京電機大学, 工学部, 講師 (10266877)
鈴木 仁治  東京電機大学, 工学部, 講師 (60426278)
小林 佳弘  東京電機大学, 工学部, 准教授 (00550576)
連携研究者 佐宗 祐子  総務省消防庁消防大学校, 消防研究センタ, 主幹研究官 (80358788)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2012年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2011年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2010年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
キーワード火災 / 事故 / 消火 / ウォーターミスト / 燃焼 / 爆発 / 拡散火炎 / 予混合火炎 / 消防 / 熱工学 / 防災 / 対向流拡散火炎 / 火炎伸長率 / 消炎
研究概要

ウォーターミストはハロン系消火剤に比較して,環境負荷がないため,代替消火剤として注目されている.本研究では火災時に発生する拡散火炎およびガス爆発を引き起こす予混合火炎の消火機構におよぼすウォーターミストの影響を実験的および解析的手法を用いて燃焼学的に明らかにした.拡散火炎の消炎に対しては,ミストの質量分率とミスト粒径の比(面積パラメータ)および蒸発ダムケラー数が支配的なパラメータであり,これらを大きくすることにより,拡散火炎を消炎することができる.一方,予混合火炎では,ウォーターミストを添加することにより燃焼速度が低下するが,これはミストの蒸発熱および水蒸気の熱容量による冷却効果が大きく影響している.しかし,水蒸気による反応抑制効果も無視できない.また,燃焼速度抑制効果は添加されるウォーターミストのモル分率で決定される.これらの知見はウォーターミスト消火設備の設計に極めて有用である.

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (19件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Extinguishment of Counterflow Methane/Air Diffusion Flame by Fine Water Droplets2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, A., Takasaki, R., Kashiwa, K., Naito, H. and Saso, Y.
    • 雑誌名

      Combustion and Flame

      巻: Vol.160 号: 8 ページ: 1357-1363

    • DOI

      10.1016/j.combustflame.2013.03.005

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental Study of Suppressing Effect of Fine Water Droplets on Propane/Air Premixed Flames Stabilized in the Stagnation Flowfield2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, A., Udagawa, T., Momomoto, Y., Naito, H. and Saso, Y.
    • 雑誌名

      Fire Safety Journal

      巻: Vol.58 ページ: 84-91

    • DOI

      10.1016/j.firesaf.2013.01.025

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extinguishment of Propane/Air Co-Flowing Diffusion Flames by Fine Water Droplets2013

    • 著者名/発表者名
      Sakurai, I., Suzuki, J., Kotani, Y., Naito, H. and Yoshida, A.
    • 雑誌名

      Proceedings of the Combustion Institute

      巻: Vol.34 号: 2 ページ: 2727-2734

    • DOI

      10.1016/j.proci.2012.06.046

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 疑似ガソリンの層流拡散火炎から排出されるPMの成分や粒径特性2012

    • 著者名/発表者名
      小林 佳弘
    • 雑誌名

      自動車技術会論文集

      巻: 43 ページ: 1257-1262

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Water Droplets Behavior in Extinguishing the Methane-Air Counterflow Diffusion Flame2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, A., Uendo, T., Takasaki, R., Naito, H. and Saso, Y.
    • 雑誌名

      Fire Safety Science

      巻: Vol. 10 ページ: 569-582

    • DOI

      10.3801/iafss.fss.10-569

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ウォーターミストによる噴流拡散火炎の消炎2011

    • 著者名/発表者名
      吉田 亮, 櫻井 格, 内藤浩由, 小谷良信
    • 雑誌名

      日本火災学会論文集

      巻: Vol.61 ページ: 11-19

    • NAID

      10028047799

    • URL

      https://www.jstage.jst.go.jp/article/kasai/61/1/61_1_11/_pdf.

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Fine Water Droplets on Extinguishment of Diffusion Flame Stabilized in the Forward Stagnation Region of a Porous Cylinder2011

    • 著者名/発表者名
      Naito, H., Uendo, T., Saso, Y., Kotani, Y. and Yoshida, A.
    • 雑誌名

      Proceedings of the Combustion Institute

      巻: Vol. 33 号: 2 ページ: 2563-2571

    • DOI

      10.1016/j.proci.2010.06.005

    • NAID

      40018848875

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ウォーターミストによる噴流拡散火炎の消炎2011

    • 著者名/発表者名
      吉田亮
    • 雑誌名

      日本火災学会論文集

      巻: 61 ページ: 11-19

    • NAID

      10028047799

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Water Droplets Behavior in Extinguishing the Methane-Air Counterflow Diffusion Flame2011

    • 著者名/発表者名
      Yoahida, A.
    • 雑誌名

      Fire Safety Science-Proceedings of 10th International Symposium

      巻: 10 ページ: 569-582

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of fine water droplets on extinguishment of diffusion flame stabilized in the forward stagnation region of a porous cylinder2011

    • 著者名/発表者名
      H.Naito
    • 雑誌名

      Proceedings of the Combustion Institute

      巻: 33 ページ: 2563-2571

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Numerical Simulation of Effects of Water Mist on Flame Structure and Flame Speed of Propane-Air Premixed Flames2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, A. and Yukawa, A.
    • 学会等名
      The 9thAsia-Pacific Conference on Combustion
    • 発表場所
      Gyeongju, Korea
    • 年月日
      2013-05-20
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Numerical Simulation of Effects of Water Mist on Flame Structure and Flame Speed of Propane-Air Premixed Flames2013

    • 著者名/発表者名
      Akira Yoshida
    • 学会等名
      9th Asia-Pacific Conference on Combustion
    • 発表場所
      Gyeongju Hilton Hotel(Gyeongju, Korea)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ウォーターミストによる対向流拡散火炎の消炎現象に及ぼすミスト粒径の影響2013

    • 著者名/発表者名
      柏 昂希
    • 学会等名
      平成25年度火災学会研究発表会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Water Mist on Temperature and Burning Velocity of Stretched Propane-Air Premixed Flames2013

    • 著者名/発表者名
      Akira Yoshida
    • 学会等名
      7th International Conference on Computational and Experimental Methods in Multiphases and Complex Flow
    • 発表場所
      Melia Maria Pita Hotel(A Coruna, Spain)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 詳細反応数値計算によるウォーターミストの消炎機構の研究2012

    • 著者名/発表者名
      曲胤 吉田亮, 西岡牧人
    • 学会等名
      第50回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2012-12-07
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] プロパン‐空気予混合火炎の火炎温度に及ぼすウォーターミストの影響2012

    • 著者名/発表者名
      百本洋介, 内藤浩由, 佐宗祐子, 吉田 亮
    • 学会等名
      第50回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2012-12-07
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Effect of Polydisperse Water Droplets on Burning Velocity of Propane/Air Premixed Flames Stabilized in the Stagnation Flowfield2012

    • 著者名/発表者名
      Akira Yoshida
    • 学会等名
      11th International Conference on Combustion and Energy Utilization
    • 発表場所
      Hotel Dona Ines(Coimbra, Portugal)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Critical Velocity Gradients at Extinguishment of Counterflow Diffusion Flame under the Influence of Fine Water Droplets2012

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Takasaki
    • 学会等名
      34th International Symposium on Combustion
    • 発表場所
      Warsaw University of Technology(Warsaw, Poland)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] プロパン-空気予混合火炎の火炎温度に及ぼすウォーターミストの影響2012

    • 著者名/発表者名
      百本 洋介
    • 学会等名
      第50回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      愛知県産業労働センター(愛知)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] プロパン-空気予混合火炎の燃焼速度におよぼすウォーターミストの化学的効果2012

    • 著者名/発表者名
      吉田 亮
    • 学会等名
      第50回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      愛知県産業労働センター(愛知)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 詳細反応数値計算によるウォーターミストの消火機構の研究2012

    • 著者名/発表者名
      曲 胤
    • 学会等名
      第50回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      愛知県産業労働センター(愛知)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 疑似ガソリン燃料の層流拡散火炎から生成されるPMについての研究2012

    • 著者名/発表者名
      小林 佳弘
    • 学会等名
      第50回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      愛知県産業労働センター(愛知)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 同軸流拡散火炎の火炎挙動および消炎機構に及ぼすウォーターミストの影響2011

    • 著者名/発表者名
      櫻井格
    • 学会等名
      第49回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2011-12-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 対向流拡散火炎の消炎速度勾配に及ぼすウォーターミストの影響2011

    • 著者名/発表者名
      高崎諒平
    • 学会等名
      第49回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2011-12-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ブロパンー空気予混合火炎の燃焼速度に及ぼすウォーターミストの影響2011

    • 著者名/発表者名
      百本洋介
    • 学会等名
      第49回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2011-12-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ウォーターミストの影響を受けたプロパン-空気予混合火炎の構造解析2011

    • 著者名/発表者名
      伊藤諭
    • 学会等名
      平成23年度火災学会研究発表会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-05-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] プロパン層流燃焼速度に及ぼすウォーターミストの影響2011

    • 著者名/発表者名
      宇田川徹
    • 学会等名
      平成23年度火災学会研究発表会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-05-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 噴流拡散火炎の構造におよぼすウォーターミストの影響および消炎機構2010

    • 著者名/発表者名
      櫻井格
    • 学会等名
      第48回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      福岡ガーデンパレス
    • 年月日
      2010-12-02
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ウォーターミストによる対向流拡散火炎の消炎-火炎近傍のウォーターミストの挙動と火炎構造-2010

    • 著者名/発表者名
      上戸徹
    • 学会等名
      第48回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      福岡ガーデンパレス
    • 年月日
      2010-12-02
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://yoshilab.web.fc2.com

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書

URL: 

公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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