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Prediction of Heating Conditions and Thermal Response of Structural Members Exposed to Localized Flies

暴露于局部苍蝇的结构构件的加热条件和热响应的预测

基本信息

批准号：
11555154
负责人：
HASEMI Yuji
金额：
$ 8.83万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2001
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11555154/
关键词：
localized fire metal structure heat flux temperature rise computational fluid dynamics finite difference method structural fire safety heat release rate 耐火構造火炎渦崩壊モデル火災

项目摘要

Through experiments and numerical studies, following results have been obtained.(1)Demonstration of the effectiveness of the localizedness of fire exposure for the fire safety of columnsThrough model experiments on a steel column exposed to a localized fire source, it has been found that its maximum temperature rise be reduced to 50 - 90 % of the column adjacent to an even flame heating.(2)Modeling and tabulation of heat flux distribution along a beam and a column exposed to a localized heatingModel experiments using steel structures and porous propane burners have yielded sole dependence of heat flux distribution along a beam/ column for respective configurations and structure/fire configurations. The experimental correlations have been validated against a series of full-scale heat flux measurements. Numerical fluid dynamcs has been applied to the reproduction of the heat flux field of the steelbeam above a fire source, which has resulted in th e reproduction within the error of 30 % by the improvement of the modeling of flame radiation.(3)Numerical cabulation of temperature response of metal structure exposed to a localized heatingFinite difference method has been applied to the prediction of the temperature field of a steel column exposed to a localized fire. Empirical constants such as heat transfer coeffifent have been tuned against a reference test. The cabulation has resulted in a fine reproduction of the experimental results.

通过实验和数值研究，得到了以下结果。（1）局部火源对柱火灾安全性的有效性论证通过局部火源作用下钢柱的模型试验，发现局部火源作用下钢柱的最大温升可降低到均匀火焰加热时柱的50 - 90%。（2）局部加热条件下梁和柱的热流分布沿着分布的模拟和表格制作采用钢结构和多孔丙烷燃烧器的模型实验已经得出了梁/柱的热流分布沿着分布对相应结构和结构/火焰结构的唯一依赖性。实验相关性已通过一系列全尺寸热通量测量得到验证。将数值流体力学应用于火源上方钢梁热流场的再现，通过对火焰辐射模型的改进，使再现误差在30%以内。（3）局部受热下金属结构温度响应的数值模拟本文采用有限差分法对局部火灾下钢柱的温度场进行了数值模拟。经验常数，如传热系数已调整对参考测试。电缆连接使实验结果得到了很好的再现。

项目成果

期刊论文数量（32）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

上川大輔, 長谷見雄二, 若松高志, 鍵屋浩司: "局部火災加熱を受ける鉄骨角柱の加熱性状"日本建築学会構造系論文集. 第556号(掲載決定). (2002)

Daisuke Kamikawa、Yuji Hasemi、Takashi Wakamatsu、Koji Kagiya：“局部火加热的方钢柱的加热性能”日本建筑学会结构工程学报第 556 号（已决定出版）。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Wakamatsu, Hasemi, et al: "Heating Mechanism of Building Components Exposed to Localized Fire"Proc 4^<th> Asia Oceania Symposium on Fire Science & Technology. (掲載決定). (2000)

Wakamatsu、Hasemi 等人：“暴露于局部火灾的建筑构件的加热机制”，第 4 届亚洲大洋洲火灾科学与技术研讨会（2000 年出版）。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

上川大輔, 長谷見雄二, 鍵屋浩司, 若松高志: "局部火災加熱される鉄骨角柱の温度応答予測-有限要素法による鉄骨柱部材の伝熱解析"日本建築学会関東支部研究報告集I. 397-400 (2001)

Daisuke Kamikawa、Yuji Hasemi、Koji Kagiya、Takashi Wakamatsu：《局部火加热下钢框架方柱的温度响应预测——利用有限元法对钢框架柱构件进行传热分析》日本建筑学会关东分会研究报告一。 397-400 (2001)

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Wakamatsu, Hasemi, et al: "Exprerimental Study on the Heating Mechanism of a Steel Column Exposed to a Localised Fire"Proc 4^<th> Asia Oceania Symposium on Fire Science & Technology. (掲載決定). (2000)

Wakamatsu、Hasemi 等人：“局部火灾钢柱加热机制的实验研究”第 4 届亚洲大洋洲火灾科学与技术研讨会（2000 年出版）。

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发表时间：
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影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Wakamatsu, T., Hasemi, Y., Ptchelintsev, A.V.: "Heating Mechanism of Building Components Exposed to a Localized Fire-CFD Prediction of Heat Flux to a Steel Beam-"Fire Science and Technology. Vol.20, No.1. 1-12 (2000)

Wakamatsu, T.、Hasemi, Y.、Ptchelintsev, A.V.：“暴露于局部火灾的建筑构件的加热机制 - CFD 预测钢梁热通量 -”火灾科学与技术。

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通讯作者：
及川航平，樋口丈浩，土屋光慶，上野誠也

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中島勇佑・青山源・種子田裕之・遠藤智紀・長谷見雄二・鍵屋浩司