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航空機内火災発達シュミレーション

概要:

・飛行機の客室内の火災シミュレーションを行なった
・このモデルは最初にボーイング737型機の胴体内で行われた火災テストから得ら
 れる実験結果を予測するために使われた
・胴体の開口部や客室区画の影響も実際に調査された

要点:

・ シミュレーションではBFC座標系を用いて、シートや他の客室装備はポロシティで表現した。
・ 定常解析、非定常解析とも行った。
・ 火災は客室通路で発生したと仮定し、発熱量は239KWとした。
 ・ 火災は延焼しないと仮定した。
・ K−ε乱流モデルを使用した。
・ 排気口は客室の天井と床に開口部として表現した。通常の空気換気装置は天井
 から吹き出し、床に吸い込んでいるが、換気装置の流れの逆流による影響も、 調査した。

結果:

図1 BFC座標系の計算格子

図2 火災発生部断面内の速度ベクトル 図

図3 中心線における圧力の解析値と実験値の比較
(この場合の発熱量は50.7KWで計算されている)

図4 中心線での温度成層の解析値と実験値の比較
(客室後部からの距離6mと13.2mにおける)

図5 客室後部と火災部の中間地点における客室断面内温度コンター図
(a)は空調なし、(b)は標準(上から下)、(c)は逆流(下から上)の場合

考察:
   ・ 解析結果は実験結果と非常に良い一致を示している。
   ・ PHOENICSは実験で観測される温度成層を正確に予測できた。
   ・ この解析は、飛行機の胴体内の火災において換気システムが、その温度分布に
    対してどのような効果があるかを示した。
   ・ 逆向きの換気は、座席下部付近の温度は、正常換気場合や、換気なしの場合に
    比べて非常に低くなります。
   ・ この計算の詳細は下記の論文を参照して下さい。

The mathematical modelling and computer simulation of fire development in an aircraft.
E R Galea & N C Markatos
International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol 34, No 1, 1991
Prediction of fire development in aircraft
E R Galea & N C Markatos
Presented at the 2nd International PHOENICS User Conference, Nov. 1987

航空機内火災発達シュミレーション

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