| 研究課題/領域番号 |
62550426
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
建築設備・環境工学
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
須川 修身 東京理科大学, 火災科学研究所, 講師 (60162856)
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| 研究分担者 |
森田 昌宏 東京理科大学, 理学部・応用数学, 講師 (10120221)
川越 邦雄 東京理科大学, 火災科学研究所, 教授 (30103039)
水野 智之 東京理科大学, 火炎科学研究所, 助手 (30120215)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1989
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| 研究課題ステータス |
完了 (1989年度)
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| 配分額 *注記 |
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1989年度: 100千円 (直接経費: 100千円)
1988年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
1987年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
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| キーワード | クリ-ンル-ム / 火災気流 / 流れの可視化 / プリュ-ム / 軸上温度 / 火源 / 火災上昇気流 / クリーンルーム / シミュレーション / 下降流(ダウンフロー)対向流 / 火炎気流 / 2次元シミュレーション / 対向流 / プルューム |
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| 研究概要 |
層流クリ-ンル-ム模型内で温度、気流速度の測定、および流れ状況の可視化に基づいた解析と補足実験を行った。火源は流れの可視化を考慮してメチルアルコ-ルを燃料とする円形火源と線条火源を使用した。
〈燃焼速度〉燃焼に伴う燃料の質量消費速度(燃焼速度と定義する)は、下降流速度に依存するが、クリ-ンル-ムの代表的な下降気流速度(約0.3m/sec)を与えた場合、下降流の無い場合に比較して約20%増大した。燃料蒸気への雰囲気空気の巻き込みは、流れ持つ乱れの大きさに依存するが、この乱れが下降流に依って増大され、酸素と燃料の混合が促進される結果、燃料の蒸発・燃焼を増大させたと考えられる。
〈流れの可視化〉2つの流れの可視化方法を確立した。(1)HEPA天井近傍に発煙列を設置して下降するクリ-ンエア-に可視化煙を乗せる方法、(2)火源位置で上昇流に可視化煙を混入させる方法である。(1)方法により上昇気流への雰囲気空気の巻き込み状態(上昇流の周囲に形成された環状渦の大きさ)が、(2)の方法によって上昇気流の対向流中での上昇限界、水平方向への広がりが定量的に把握出来た。
〈上昇気流速度・温度〉着火直後上昇気流は垂直に上昇したが、準定常状態では、火炎は下降流の影響を受けて振動して静止せず、火炎先端は前後左右にランダムな運動を示した。このため火源直上近傍では、トップハット形を示し、下降流が無い場合に得られた正規分布形とは異なった。火源径の約5倍相当高さ以上では、上昇速度・温度はほぼ正規分布を示し、軸上温度は高さの-5/3乗に比例して減衰した。線火源の場合火炎領域では速度は高さ方向に減衰しないが、ほぼ下降流速分だけ上昇速度が抑制された。これらの性状から、下降流が存在しても自由空間で示されるプリュ-ムの流れ性状は継承されているが、下降流によって拡散を受け、上昇流中の温度および速度の上昇分は小さい事が分かった。
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