| 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 / 液体燃料 / 燃え拡がり / マランゴニ対流 / レーリー対流 / 対向流 / 燃え拡がり速度 / 火炎基部 |
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| 研究実績の概要 |
本年度は対向して流動する液体燃料上を伝播する火炎の燃え拡がり現象について検討した．本来は最終年度であるため，水流に浮遊する液体燃料上を対向して伝播する火炎そして並行に伝播する火炎を調査する必要があった．しかし，それらの実験条件の液体燃料厚みを制御して燃え拡がり実験を行うことが容易ではなかった．そのため，現象の観察が容易でありそして再現性も高い対向燃料流上の燃え拡がりについてのみ詳細に検討を行った．液体燃料にはケロシンを用い，燃料厚さは5 mm，初期液温は20℃としsub-flash状態とした．燃料流の断面平均流速の値は0，5，8，13，20，25，30，37 mm/s とした．実験結果として燃え拡がり速度は燃料の対向流速が増加するとともに増大した．この傾向を説明するために，斜め上方から撮影した映像から燃え拡がり火炎の先端位置に形成される火炎基部の挙動とその形状を調べた．また，火炎からの発光を利用したシャドウグラフ法により液層内の密度変化を可視化し，液体燃料流中の熱対流挙動の撮影も行った．また赤外線カメラを用いて斜め上方から流動する液体燃料表面の温度分布の撮影も行った．ただしサーモグラフェイカメラで得られた熱画像の解析では，定量値では無く相対的な温度の高低について検討するという定性的な議論とした．以上のような火炎と液体燃料の観察結果から，流動する液層内で火炎からの熱流入によって生じるマランゴニ対流の長さ（火炎基部から上流側に伸びる熱対流領域の長さ）については，燃料流速の増加と伴に減少することが確認できた．他方，燃え拡がり速度は液体燃料の対向する流速が増加するほど，火炎基部形状が変形し，燃料流速の増加と伴に火炎基部の長さが増大しすることが分かった．この火炎基部の長さが増大することで，火炎先端から液体燃料への熱輸送量が大きくなり，それに伴い燃え拡がり速度が増大することがわかった.
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| 現在までの達成度 (段落) |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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