| 研究課題/領域番号 |
15H03924
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| 研究機関 | 弘前大学 |
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研究代表者 |
伊藤 昭彦 弘前大学, 理工学研究科, 客員研究員 (30127972)
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| 研究分担者 |
鳥飼 宏之 弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (50431432)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 津波火災 / 可燃性液体 / 燃え拡がり / マランゴニ対流 / レーリー対流 / シャドウグラフ法 / 拡散火炎 / 火炎基部 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は，水流に浮遊した液体燃料上を燃え拡がる、つまり水の層と液体燃料の層が重なった状態で液体燃料上を火炎が燃え拡がるメカニズムを解明することを目的としている。その目的を達成するために、これまでに静止状態にある水-液体燃料上での燃え拡がり、流動する液体燃料上での燃え拡がりについて検討を行ってきている。特に、流動する液体燃料上の燃え拡がりでは火炎の燃え拡がり方向と液体燃料の流動方向が対向する対向流燃え拡がりと火炎の燃え拡がり方向と液体燃料の流動方向が同一方向となる平行流燃え拡がりの2つの条件について実験を行っている。平成29年度は、対向流条件で流動する液体燃料上を伝播する火炎において、火炎からの熱供給によって液相内で生じるマランゴニ対流とレーリー対流が可視化された結果として得られる像と、液体燃料上を火炎の伝播方向前後に振動を繰り返しながら燃え拡がる火炎基部の直接撮影像を同時に記録することに成功した。そして、可燃性液体燃料上を燃え拡がる火炎の振る舞いと液体燃料層における流動（マランゴニ対流とレーリー対流）との相関について解析を行った。ただし、取得できたデータ量がまだ少ないため現象の解釈を一般化するまでには至っていない。そのため、同一燃え拡がり条件において引き続き火炎伝播過程の映像記録データの取得が必要である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
平成29年度は、対向流燃え拡がり条件にある流動する液体燃料上を燃え拡がる火炎の伝播過程の映像を記録することに注力して研究を進めた。その結果、伝播する火炎については自発光像として、そして液相内のレーリー対流とマランゴニ対流についてはシャドウグラフ法による密度変化の像として同一映像中に記録することに成功した。この映像内に撮像された火炎挙動、マランゴニ対流挙動そしてレーリー対流挙動の相関性を検討することで燃え拡がりメカニズムについて解明することが可能となる。そして、平成30年度においては、平成29年度に使用した映像記録方法を用いて、対向流そして平行流条件にある流動する液体燃料上を燃え拡がる火炎そして流動する水-液体燃料上の燃え拡がり火炎を検討することで、最終的に津波火災の燃え拡がりメカニズムを解明することが可能であると考えられる。このように津波火災の燃え拡がり機構解明に対して着実に研究は進展している。そのため選択肢（2）とした判断は妥当と言える。
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| 今後の研究の推進方策 |
先にも述べたように、平成30年度は平成29年度に使用した撮像方法を用いて、対向流と平行流条件にある流動する液体燃料上を燃え拡がる火炎、そして対向流と平行流条件にある流動する水-液体燃料上の燃え拡がる火炎の伝播過程を記録し、各現象を検討する。そして映像内に撮像された火炎挙動、マランゴニ対流挙動そしてレーリー対流挙動の相関について解析を行う。最終的に、静止状態、流動状態での可燃性液体上の燃え拡がり現象を比較検討することで津波火災の燃え拡がりメカニズムを解明する。
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