通気坑を有するトンネル火炎における熱気球の挙動

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06555313
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 内野 健一 九州大学, 工学部, 教授 (00037904)
• 研究分担者: 李 秉るい 九州大学, 工学部, 助手 (80264084) ; 一ノ瀬 政友 九州大学, 工学部, 助手 (50038006) ; 井上 雅弘 九州大学, 工学部, 助教授 (40151625)
• キーワード: トンネル / 火炎 / 通気坑 / 数値シミュレーション / 模型実験

研究概要

本年度に主に実施した項目と研究成果を要約すれば以下のようである。
1.トンネル火炎時の温度分布および流動に関する模型実験
熱源の放出熱量の安定性、再現性の見地から、本年度は電気ヒ-タを熱源とする、トンネル火炎に関する模型実験を行った。この結果、火炎が起こると高温の空気は天井に沿って薄い層をなして上方に流れ去るが、一部は冷やされて下降して戻ることがわかった。流れの観察には流動パラフィンを用いたが、これは熱源からの流れしか見ることができず、常温の空気の流れの可視化が今後の課題である。
2.実規模トンネル模型を用いた風速分布測定
資源環境総合技術研究所の九州石炭鉱山技術センター実施室に実物大のトンネル模型を作成し、ここにおいて超音波風速計を用いて、風管通気を行っている掘進切羽における流れの詳細な測定を行った。この結果、通気の流れを詳細に解明することができた。この結果は数値シミュレーションの精度の検証にも利用することができる。
3.トンネル火炎のシミュレーションプログラムの開発
火炎の影響は空気の温度上昇、輻射熱の放散、水蒸気・燃焼ガスの放散など多岐に亘るが、本年度は空気の温度上昇、従って密度変化のみを考慮したプログラムを開発し、1の実験との整合性を検討した。