2021 年度研究成果報告書

超音波で消す革新的消火方法開発のための流れと火炎の干渉メカニズムと最適条件の解明

研究課題

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研究課題/領域番号	19K04944
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分25030:防災工学関連
研究機関	室蘭工業大学
研究代表者	廣田光智室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (50333860)
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード	超音波 / 消火 / 流れの可視化
研究成果の概要	手術室などの水が使用できない閉空間での火災を少ない電力で簡単に消火させるために，音（超音波）を用いた新規消火方法を提案した。超音波による進行波や定在波を形成した空間中では圧力振動により流れ場が変形する。この音の効果を火炎の根元に作用させることにより，後流側の火炎の反応を抑制し消火に至らしめた。本研究では，流れ場の変化をレーザー計測などにより可視化し，火炎挙動と対比させることで，超音波中の火炎が消火に至るメカニズムを調査した。
自由記述の分野	燃焼工学
研究成果の学術的意義や社会的意義	震災の二次災害などの同時多発的に発生した火災に対して，消防隊の消火活動が遅れた場合でも無人で抑制・消火ができるような抜本的な対策・技術開発が必要である。しかも電源喪失・断水・閉空間などの消火に厳しい条件が重なることを想定しなければならない。本研究成果により，超音波定在波の効果で発生した流れによって火炎や発熱源が変形・除去されて小さくなり，消火に至るメカニズムが明らかになった。これにより，消火剤として水を使用できない閉空間において発生した，まだ規模の小さい火災に対して初期消火装置として適用が可能であることが示された。