n1x火災からの放射および対流加熱を 分けて高精度に予測します=ξxGr2Re/ 実用化に向けた課題・得られた理論モデルを実際の火災現場の予測に応用するためには、まず、実際の火災現場の多数の変数パラメータ及び干渉因子を明らかにし、それによってさらに理論モデルを最適化する必要があります。優位性・実験により法則性が導かれ，モデルを確立しました。・確立されたモデルより延焼速度などの被害予測が可能になりました。(a)実験のセットアップ (b)画像処理を使用して炎の形状がどのように決定されたかを示すサンプルフレームキーワード燃焼、加熱、延焼、放射、対流、火炎伝播、下流の加熱、横風、火炎基部保持−040−研究段階基礎概要燃焼問題のモデリング、火災安全に関して、風力や傾斜火炎の下流での加熱機構の研究を行っています。火災による下流の熱流束を調査する広範な研究が既に行われていますが、それらをまとめて整理・表現できる汎用モデルはまだ多くありません。従来技術・異なる風速場環境、炎の特性(形態、明るさ、断熱温度)と地形の特性(傾斜度合)の下で下流領域が受ける熱被害について一般法則を見出すことが困難です。特徴【研究成果】右図のようにガスのバーナーでもたらされる風による火災の下流部が受ける輻射あるいは対流による加熱量を解明するために行いました。燃焼にはメタンとプロパンを使用して、周囲速度0.6～2.2m/sで5～25kWの範囲の模擬火災を発生させました。1.炎によって引き起こされる浮力と自由流から運動量の間の相互作用は、混合対流パラメータ で表されます。ここで、n=3/2、2または5/2です。2.対流熱流束が逆の傾向をたどる一方で、プロパン炎(強い輝炎発光)が同じ外部条件下でメタン炎(低強い輝炎発光)よりわずかに高い放射熱流束を示したことを示しました。3.下流の局所放射熱流束は、無次元の火炎の厚さδ*xを使用して定量化されました。これは、n= 5/2ではξと良好な関係を示しましたが、3/2または2では良好な関係を示しませんでした。放射と対流による下流の加熱を別々に説明することにより、横風による火の炎の広がりを促進する加熱を制御するメカニズムをさらに理解することができます。実用化イメージ、想定される用途・既存の延焼モデルを最適化するために用いられる・大規模な山火事拡大特性の予測・異なる建物構造の下での延焼特性の予測企業等への提案この技術にご興味をお持ちの企業の技術相談や、共同研究等をご検討の際にはご連絡ください。機械工学系 環境エネルギー変換工学研究室http://www.me.tut.ac.jp/ece/wp/実証実用化準備計測・制御 傾斜面における横風による炎の拡がり機構の解明機械工学系居 暁宇 特任助教
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