Combustion and flame spread physics over multi-layer flammable material in microgravity

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実験で使用される複合材料として実際の回路基板で使用されフェノール樹脂と銅箔を結合させたもの、解析の容易さを考慮してPMMAと銅箔を貼り合わせたもの、そして、電線の被覆材の三種類を選定した。また、PMMAに関しては比較実験として銅箔のないものについて実験を行った。フェノール樹脂とPMMAについては燃え拡がり現象の観察、電線に関しては短絡が生じた場合の着火現象を対象として研究を行った。燃え拡がり実験に関しては、実験手法を確立する必要があることから、その基礎データとなる試料燃え拡がり現象に及ぼす周囲への熱損失の影響について検討を行った。短冊状に切り出した幅5mm～40mm、長さ150mm程度の試料の上端に着火を行い、火炎が下方に伝播する際、左右に冷却壁を設置しその影響を調べた。この結果、火炎の燃え拡がり速度は試料と冷却壁の距離の関数となり、火炎形状もその距離によって規則的に変化することが示された。さらにこの結果について理論的検討を行い、試料左右側面の火炎構造に及ぼす壁面熱損失の影響が重要な役割を果たしていることを指摘した。また、燃え拡がり現象に対する火炎の伝播方向（上方伝播、下方伝播等）の影響を議論するための基礎となるガス燃料拡散火炎に及ぼす重力影響についても別途研究を進めている。こちらの成果についてはすでに2件の論文投稿に繋がっており、そのうち1件は採択ずみとなっている。着火実験に関しては、2023年度に微小重力実験を実施予定であり、本年度はその準備研究を行い、実験の概念検討、必要資材の調達、予備実験データの取得などを行った。