移動火元条件下におけるトンネル火災延焼の実験的調査

科学分野:

• 火災科学と工学; トンネルの安全性; 流体力学

背景:

• トンネル火災における移動火元による火災は、静止火元によるものよりも複雑さと危険性が増す。着火源の速度と高度は、トンネル火災のダイナミクスに影響を与える重要な変数である。

研究 の 目的:

• トンネル火災における火元高さと速度が炎の挙動、煙の伝播、温度分布に及ぼす影響を実験的に調査すること。火元移動パラメータと主要な火災ダイナミクス指標との関係を定量化すること。

主な方法:

• トンネル火災シナリオをシミュレートするために小規模実験プラットフォームを利用した。火元高さ（7.5 cm、10 cm、12.5 cm）と速度（0.1 m/sから1.0 m/s）を変化させた。炎の挙動（高さ、傾斜角）、煙層の厚さ、逆流煙の長さ、天井温度分布を測定した。

主要な成果:

• 炎の減衰に対する臨界速度は、火元高度に対して非単調な依存性を示した。移動速度の増加は、炎の高さ（最大40%）を減少させ、炎の傾斜角（50%以上）を増加させた。煙層の厚さは高度とともに減少し、逆流煙の長さは速度とともに変化した。天井温度は、速度の増加とともに大幅に低下した。

結論:

• 火元の高さと速度は、トンネル火災の挙動を決定する重要な要因である。炎の高さ、移動速度、トンネル形状との間に定量的な関係を確立した。本研究の結果は、効果的なトンネル火災安全戦略と緊急対応の開発に不可欠なデータを提供する。