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市街地における火災旋風予測手法の構築

建立城市地区火灾旋风预报方法

基本信息

批准号：
15656146
负责人：
松山賢
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,火災旋風の発生メカニズムを解明するとともに,火災旋風の危険性を定量的に予測するモデルの構築を行い,大都市大震災時に想定される同時多発火災による火災旋風の被害を軽減化する対策の検討に資することを目的としている。本年度は,昨年度に引き続き,火災旋風の基礎的性状や発生条件の定性的,定量的な把握を目的とし,(無風下での)模型実験を系統的に行い,併せて,火災旋風が発生した際における挙動を把握するための実用モデルの構築を目指した。下記に本年度得た知見を記述する。i)火災旋風の発生メカニズムの実験的解明:旋回火炎の内部は,ガス濃度が非常に高くなったことを勘案すると,外気の巻き込みが容易になる火炎上方において,完全燃焼に至ることが分かった。旋回火炎の発熱速度は循環値の増大に伴い,設定発熱速度に近づき,また安定した旋回火炎形成時は燃焼効率が高くなった。無次元循環値がおよそ0.94[-]を上回ると旋回火炎へと遷移することが分かった。平均温度分布350℃における高さに対し,1.3倍を乗ずれば,旋回火炎の平均火炎高さが予測可能である。火炎内部では流体の粘性の影響により,流速は線形的に増加することが分かった。また,0.035m以降は旋回の遠心力により最大流速部分が衝立方向へ遷移するが,衝立近傍では粘性の影響により流速は0に漸近することが分かった。ii)火災旋風のモデリング:本研究では火災旋風の発生から衰退までを表現するモデルを提案し,その試算として,旋風の発展と衰退までを表現するモデルを示した。本計算では,模型実験からモデルへ拡張するためのパラメータをいくつか使用したが,未だ仮定によるものが多く,今後,種々の条件に関しての実験を行い,有効な知見を多く得る必要があり,改良の余地はあるが,火災旋風の発生から衰退までを表現するモデルとしては十分実用に耐え得るものである。

This study aims to clarify the occurrence of fire cyclones, quantitatively predict the hazards of fire cyclones, and develop strategies for disaster mitigation in metropolitan areas. This year, last year, the qualitative and quantitative characteristics of fire cyclone generation conditions, the purpose of the model implementation system (no wind), and the construction of fire cyclone generation conditions The following is an account of the year's findings i) Explanation of fire cyclone development: the internal combustion of cyclic fire is very high, the concentration of fire is very high, the external combustion is easy to be high, the combustion is complete. When the heat dissipation rate of cyclic flame increases, the heat dissipation rate is set to be close to zero, and when the cyclic flame is formed, the combustion efficiency is high. No dimensional cycle The average temperature distribution is 350℃, and the average temperature is 1.3 times higher than that of the original temperature. The viscosity of the fluid inside the flame is affected by the linear increase of the flow velocity. The maximum velocity of the far end of the cycle decreases from 0.035 m to 0 m, and the maximum velocity of the far end of the cycle decreases from 0 m to 0 m. ii) Fire Cyclone Formation: This study proposes a preliminary calculation of the formation, decay and performance of fire cyclones. This calculation is based on the model's performance, which has not been determined yet. In the future, the conditions of the species are related to the implementation, and there is room for improvement. The occurrence and decline of fire cyclones are expressed in the model.