有風下の火災域下流に発生する火災旋風の発生メカニズムに関する実験研究

大风条件下火区下游火灾漩涡生成机制的实验研究

• 批准号: 16681013
• 负责人: 篠原 雅彦
• 金额: $ 4.66万
• 依托单位: National Research Institute of Fire and Disaster.
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16681013/
• 关键词: 火災旋風; 旋風; 火災; 有風; 渦; 横風; 旋回; 火炎

開放型吹出風洞によって作った横風中に,床面に埋め込んだ直径30mmのバーナーからメタンガスを4L/minで噴出させ,バーナー上に火炎を形成させ,その火炎風下に発生する竜巻状の空気の渦柱である旋風を調べた.その結果以下のことが分かった.1)横風風速0.13〜0.37m/s(レイノルズ数262≦Re≦727)の範囲で,旋風の発生周波数は0.3Hzから4.2Hzの範囲であり,風速の増加にともなって増加する傾向であった.ストローハル数をSt=fwD/U_6(ただしU_0は横風風速,fwは旋風発生周波数,Dはバーナー直径)として求めると,旋風のSt数は0.05から0.42の範囲となる.これは同じRe数領域の円柱後流St数や,3800≦Re≦11400の範囲でかつ噴流と横風の速度比が2から10の範囲内での円形噴流の後流のSt数に比べて変化の幅が非常に大きい.2)横風中の火炎のフリッカリング周波数は6Hzから10Hzの範囲であった.これは旋風の発生周波数とは一致しないし,横風風速に対する両者の周波数の変化傾向も一致しない.3)風洞のテストセクションの床面をはずし,後流領域が現れない薄い円形セラミック板を横風内に細い金属線で固定して,この上にエタノール火炎を形成させたところ,この火炎風下には旋風は発生しなかった.このことから,火炎風下の旋風の発生には,火炎と横風だけでなく,床面(地表面)が必要なことが分かった.つまり,火炎風下に発生する旋風は,火炎・横風・地表面の存在によってできる流れによって形成されていることを明らかにした.

Open type wind tunnel in cross wind, bed surface buried in the diameter of 30mm, the diameter of the bed surface, the bed surface, the diameter of the bed surface, the bed surface, the diameter of the bed surface, the diameter of the bed surface, the bed surface, The results are as follows: 1) The range of cross-wind speed is 0.13 ~ 0.37m/s(Re = 262), the range of cyclone generation cycle is 0.3Hz ~ 4.2Hz, and the trend of wind speed increasing is increasing. The number of cyclones is St=fwD/U_6(U_0 For example, the number of St of the cylinder afterflow in the same Re number field is equal to 3800 ≤ Re ≤ 11400 and the range is equal to 2. The number of St of the cylinder afterflow in the crosswind field is equal to 10. The amplitude of the change is very large. 2) The number of cycles of the flame in the crosswind field is equal to 6Hz and 10Hz. The wave number of the onset of this cyclone is the same, and the changing tendency of the wave number of the cross-wind wind speed is the same. 3) The bed surface of the wind tunnel's test room is covered, and the rear flow area is now equipped with a thin bell-shaped rectangular plate that is fixed by thin metal wires in the cross-wind, and a large amount of fire is formed above it. However, this fire wind does not produce a cyclone. The fire and wind under the whirlwind are born, the fire and wind are born, the bed surface (ground surface) is necessary. Fire, wind, whirlwind, fire, wind, earth's surface and the existence of the flow of the formation of light