| 研究課題/領域番号 |
07555181
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
永井 久也 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (40283402)
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| 研究分担者 |
山羽 基 中部大学, 工学部, 講師 (10220435)
奥宮 正哉 名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 助教授 (30160815)
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| キーワード | 実大模擬火災実験 / ボイド空間 / k-εモデル / ブシネスク近似 / 高温浮力流れ |
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| 研究概要 |
昨年度までの成果により、相似則を用いた模型実験により実物火災の熱およびその煙性状を定性的には再現できることが明らかとなった。さらに、標準k-ε型2方程式モデルによる実験結果の数値解析により、定量的な予測精度には問題があるが、外気風が火災性状に与える影響等の火災性状のトレンド予測は可能であることも明らかとなった。
本年度は、昨年度までに行った模型実験およびその数値解析の問題点として、火災火源から周辺躯体への放射熱量についての取り扱いが最大の問題点であると考え、実物建物での実大模擬火災実験を実施した。実験を行った建物は高さ約70m、面積175m^2のボイド空間を有する集合住宅である。実験で用いた仮想火源燃料はメタノールであり、大略1.5MWの火源強度とし、ボイド空間下層部の給気口面積(開口率)および火源位置を変化させ合計6つのケースの実験を行い、ボイド内温度・気流分布および周辺躯体の温度等詳細な測定を実施した。また、これら実測値を標準高レイズ型k-εモデルを用いて数値的に解析した。本年度得られた結果をまとめると以下のようになる。
(1)ボイド空間を有する建築物においては、ボイド下層部での開口率により、火災時の熱及び煙性状がかなり変化する。
(2)ブシネスク近似を用いたk-εモデルによる数値計算結果は、火災時高温浮力流れを20%程度過大に見積もり、これにより、移流量も過大となる。
(3)火源から周辺躯体への放射熱量を適切に推測することが出来れば、標準k-εモデルを用いても、その定性的な性状予測は可能である。
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