Radiative Heat Transfer in Hazardous Fires —Protection from Thermal Radiation by Mist Barriers—
Radiative Heat Transfer in Hazardous Fires —Protection from Thermal Radiation by Mist Barriers—
复制标题
危险火灾中的辐射传热 — 通过雾屏障防止热辐射 —
DOI：
10.11203/jar.36.170
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
岡島 淳之介
中科院分区：
文献类型：
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作者：
江目 宏樹;鷹木 勇人;長尾 太一;小野 泉帆;古川 琢磨;守谷 修一;岡島 淳之介
伝熱の三形態の一つである 「ふく射伝熱」 とは内部エネルギーを電磁波 (光) の形で放出し, その電磁波を吸収した物体が再び内部エネルギーに変換する形で行われる熱移動である. 熱伝導や対流のように物質を介しての熱移動現象ではなく, エネルギーは直接空間を通しても移動する. 製鉄所や火力発電所における工業用燃焼炉に代表される高温場および宇宙空間などにおいては, ふく射伝熱による熱移動の影響が顕著である. 大規模火災においてふく射熱は, 物体の延焼や避難者と消防職員の火傷を引き起こすなど, その影響は深刻なものである.ふく射の制御手法の一つに, 粒子で構成された 「散乱性媒体」 を用いるものがある. たとえば, 雨が降ったあと, 空気中に残った水粒子により, 太陽光が七色に分光された虹に代表されるように, 粒子と電磁波 (光) は密接な関係をもつ. この現象をナノ・マイクロスケールからコントロールすることでマクロスケールの光や熱の現象を操ることが可能となる. 従来の消火設備ではウォーターミストを用いて炎の消火を行っている. この設備を改良し, 従来の設備にふく射熱の遮蔽性能を付与することが望まれている. ミスト噴霧は, スプリンクラー 1), パイプ, 携帯用送風機, 送風車, 消防車両用自衛スプレー, 火災の延焼を防止するためのウォータースクリーンホース, ドレンチャー, 海洋施設や輸送船上での防火 2) など, 消火設備内で使用することができる. Ravigururajan and Beltran3) は, 火炎からのふく射減衰のため, ミスト噴霧の使用を検討し, ミスト層全体のふく射による熱透過率を最小にするため, 水滴サイズの最適化の重要性を示した. Coppalle ら 4) は, ミスト噴霧の噴射量の違いが火炎からのふく射減衰に及ぼす影響を研究した. これらの先行研究は, おもにふく射熱伝達解析を中心とした研究であり, 数マイクロオーダーの水滴を取り上げていた. しかし, 最近の研究では, 昔の研究対象よりも大きい数十~ 数百マイクロメートルの水滴を対象とした研究が大半を占めている. 実験研究が進むにつれ, 水滴の微粒化の困難さが顕実化してきたためで