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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

研究課題

研究課題/領域番号 25560177
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 自然災害科学・防災学
研究機関山形大学

研究代表者

篠田 昌久  山形大学, 理工学研究科, 准教授 (80292241)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード火災旋風 / 渦・旋回流 / 重力・浮力 / 燃焼 / ラセン状の渦線 / 渦力学 / 数値シミュレーション / 防災・安全 / ラセン状渦線 / CFD / 防災安全 / 渦 / 重力
研究成果の概要

本研究では、渦力学的視点から火災旋風の構造やメカニズムの解明を試みた。手法には数値流体力学(CFD)的手法を用いた。結果として、火災旋風内部に内側のラセン状の渦線と外側のラセン状の渦線からなる2重構造が見出され、その2重構造の隙間領域に燃焼ガスの高速上昇流が存在することが分かった。このラセン状の渦線の2重構造とその誘起速度による高速上昇流形成メカニズムは、燃焼ガスを竜巻のような細長い円筒領域内に閉じ込めながら地上から上空へ高速輸送することが可能であり、火災旋風の発生・維持のために本質的に重要な構造とメカニズムであるといえる。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 渦に沿った高速火炎伝播における火炎と渦糸ソリトンの位置関係2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤裕也,篠田昌久,山下博史
    • 雑誌名

      日本燃焼学会誌

      巻: 56巻 ページ: 241-250

    • NAID

      130006320781

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書 2013 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 火災旋風モデルの3次元数値シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      杉本勇貴,篠田昌久,山下博史
    • 学会等名
      日本燃焼学会第53回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 水素燃料を用いたボルテックス・バースティングの3次元数値シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      浅田知愛,篠田昌久,山下博史
    • 学会等名
      日本燃焼学会第53回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ボルテックス・バースティングの火炎伝播速度に及ぼす渦核直径の影響2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤智仁,篠田昌久,山下博史
    • 学会等名
      日本燃焼学会第53回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 火災旋風モデルの3次元数値シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      杉本勇貴,篠田昌久
    • 学会等名
      日本機械学会東北支部第51期秋季講演会
    • 発表場所
      福島工業高等専門学校(福島県いわき市)
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 水素燃料を用いたボルテックス・バースティングの3次元数値シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      浅田知愛,篠田昌久
    • 学会等名
      日本機械学会東北支部第51期秋季講演会
    • 発表場所
      福島工業高等専門学校(福島県いわき市)
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ボルテックス・バースティングの火炎伝播速度に及ぼす渦核直径の影響2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤智仁,篠田昌久
    • 学会等名
      日本機械学会東北支部第51期秋季講演会
    • 発表場所
      福島工業高等専門学校(福島県いわき市)
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 水素燃料を用いたボルテックス・バースティングの3次元数値シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      浅田知愛,篠田昌久
    • 学会等名
      日本機械学会東北支部第50期総会・講演会
    • 発表場所
      東北大学工学部(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-03-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 実験室スケール火災旋風モデルの3次元数値シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      杉本勇貴,加藤大祐,篠田昌久
    • 学会等名
      日本機械学会東北支部第50期総会・講演会
    • 発表場所
      東北大学工学部(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-03-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] FLUENTを用いた大スケール火災旋風モデルの3次元数値シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      加藤大祐,杉本勇貴,篠田昌久
    • 学会等名
      日本機械学会東北支部第50期総会・講演会
    • 発表場所
      東北大学工学部(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-03-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 火災旋風モデルの3次元数値シミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      杉本勇貴,篠田昌久
    • 学会等名
      日本機械学会東北支部第50期秋季講演会
    • 発表場所
      東北学院大学工学部(宮城県多賀城市)
    • 年月日
      2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 山形大学工学部機械システム工学科の篠田・渦研究室ホームページ

    • URL

      http://shinoda.yz.yamagata-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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