トンネル火災の早期検知と風速０化の有効性向上に関する研究

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本研究課題は大きく2つの項目に分けられる．１．縦流風速の変化に対する成層煙の動挙動特性長さ約16m，0.3m角の正方形断面の火災実験用模型トンネル実験装置を製作し，温度分布の計測や煙降下現象の予備実験を行い，製作した装置で煙降下現象など必要な現象が発生していることを確認した．また，煙の遡上現象のシミュレーションに対しては天井壁内の熱伝導方程式に対する分割幅の大きさが影響し，トンネル内空間に接する分割幅は2mm以下とするのが適切であることを示した．さらに，渋滞車両が存在する場合の実大トンネルに対して様々な縦流風速に対する遡上距離をシミュレーションによって求め，渋滞車両の下流側に火源がある場合とずれている場合によって煙の遡上特性が異なることを示し，それぞれの遡上距離はフルード数によって整理できることを明らかにした．また，延長2200mの馬蹄形断面トンネルに対して発火から15分間の煙挙動の解析を行い，煙濃度分布およびCOガス濃度分布から避難者の避難環境について検討を行った．その結果，10分時から15分時で避難環境は急激に悪化することが明らかになり，より早期の避難が必要であることが分かった．２．風速0化の効果的な運用法に関する検討ここでは避難シミュレーションを行って，効果的な風速制御について検討を行う予定であるが，本年度は避難シミュレーションの基礎的なデータである，煙中の避難速度の障害物の影響について実験によって検討を行った．その結果，障害物の存在によって避難速度は低下するものの，障害物の個数による影響はあまりないことが分かった．また，多くの避難者が集まった場合の避難速度の低下モデルや東南アジアなどの多くのバイクがある場合の避難速度について実験によって明らかにした．