火災現象特論｜シラバス情報

科目授業名称（和文）　Name of the subject/class (in Japanese)

火災現象特論

科目授業名称（英文）　Name of the subject/class (in English)

Modeling of Fire Phenomena

授業コード　Class code

997G303

科目番号　Course number

77SMFDP505

教員名

土橋　律

Instructor

Ritsu DOBASHI

開講年度学期

2024年度前期

Year/Semester

2024 First semester

曜日時限

金曜6限

Class hours

Friday 6th period

開講学科・専攻　Department

創域理工学研究科　国際火災科学専攻

Department of Global Fire Science and Technology, Graduate School of Science and Technology

単位数　Course credit

2.0単位

授業の方法　Teaching method

講義

Lecture

外国語のみの科目（使用言語）　Course in only foreign languages (languages)

英語　English／-

授業の主な実施形態　Main class format

① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

概要　Description

火災の基礎現象を理解し、そのシミュレーション手法について学ぶ。シミュレーションをおこなうためには、火災現象をモデリングし数式で表現する必要がある。ここで必要な、熱流体力学の基礎知識、数式によるモデル化、方程式の数値解法について学ぶ。

To understand the basic phenomena of fire and learn how to simulate them. In order to perform simulations, it is necessary to model fire phenomena and express them in mathematical equations. The course provides basic knowledge of thermo-fluid dynamics, modeling by mathematical equations, and numerical solution of equations.

目的　Objectives

火災の基礎現象を理解し、現象の解明と予測に活用できるシミュレーション手法について学ぶ。数値シミュレーションをおこなうためには、火災現象を数式でモデル化する必要がある。ここで必要な、燃焼場、基礎方程式、モデル化、数値解法などについて学び、火災現象のシミュレーションについて理解する。

To understand the basic phenomena of fire and to learn about simulation methods that can be used to elucidate and predict the fire phenomena. In order to perform numerical simulation, it is necessary to model fire phenomena using mathematical equations. This course provides the necessary knowledge of combustion field, basic equations, modeling, numerical solution methods, etc., to understand the simulation of fire phenomena.

到達目標　Outcomes

火災の基礎現象を理解し、そのモデル化とシミュレーションの方法について習得する。

To understand basic fire phenomena and learn how to model and simulate them.

卒業認定・学位授与の方針との関係（学部科目のみ）

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/

履修上の注意　Course notes prerequisites

アクティブ・ラーニング科目　Teaching type（Active Learning）

小テストの実施　Quiz type test／ディベート・ディスカッション　Debate/Discussion／プレゼンテーション　Presentation

-

準備学習・復習　Preparation and review

毎回の講義最後に宿題を与え、次回講義冒頭で宿題の解答について議論する。

Homework will be given at the end of every lecture. Discuss the answers to the homework at the beginning of the next lecture.

成績評価方法　Performance grading policy

講義時の質疑応答対応状況(50%)並びに提出レポート (50 %)による。

Evaluated based on Q&A response status in the lectures (50%) and submitted reports (50%).

学修成果の評価　Evaluation of academic achievement

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

教科書　Textbooks/Readings

教科書の使用有無（有=Y , 無=N）　Textbook used(Y for yes, N for no)

N

書誌情報　Bibliographic information

-

MyKiTSのURL（教科書販売サイト）　URL for MyKiTS(textbook sales site)

教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

参考書・その他資料　Reference and other materials

特に指定しない

Not specified

授業計画　Class plan

1. イントロ：講義のねらいと全体像
2. 火災現象：火災、爆発における燃焼現象
3. 火災におけるキーとなる現象、着火：燃焼限界、引火点と発火点
4. 着火現象：固体の着火、熱着火現象
5. 火災の燃え拡がり：紙および液面上の燃え拡がり
6. 火災時の各現象 I：断熱火炎温度、液体燃料プールの燃焼速度
7. 火災時の各現象 II：発熱速度、火炎サイズ、換気支配現象
8. 火災時の各現象 III：フラッシュオーバー、発熱速度の測定法
9. 消火：火災の消火、火災防御
10. 熱流体力学の基礎方程式：流体力学とその基礎方程式　(1)質量保存
11. 流体力学とその基礎方程式：(2)運動量保存の式（非粘性、粘性）、(3)化学種の質量保存の式
12. 流体力学とその基礎方程式：(4)エネルギー保存の式、方程式の類似性
13. 関連研究機関での学外研修
14. モデルの数値解法：火災モデリングの例
15. 必要により講義の総括、習得内容の確認をおこなう

1. Introduction: Aims and Overview of the Lecture
2. Fire phenomena: Combustion phenomena in Fire and Explosion
3. Some key phenomena in fire process, Ignition: Flammability limit, Flash point and ignition point
4. Ignition: Ignition of solid, Thermal ignition
5. Spreading of fire: Fire spreading along paper and over liquid
6. Phenomena in Fire I: Adiabatic flame temperature, Burning rate of liquid fuel pool
7. Phenomena in Fire II: Hear release rate, Flame size, Ventilation control
8. Phenomena in Fire III: Flashover, Measurement of heat release rate
9. Extinction: Fire extinction, Fire protection
10. Basic equations of thermo-fluid dynamics: Fluid dynamics and basic equations (1) Mass Conservation
11. Fluid dynamics and basic equations: (2) Momentum Conservation (Non-viscous and Viscous), (3) Mass Conservation of Species
12. Fluid dynamics and basic equations: (4) Energy Conservation, Similarity of the equations
13. Off-campus tour to related research organization
14. Numerical solution of the model: Examples of fire modeling
15. Review of the lecture and confirmation of the content learned will be conducted as necessary

授業担当者の実務経験　Work experience of the instructor of the class

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教育用ソフトウェア　Educational software

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備考　Remarks

授業でのBYOD PCの利用有無　Whether or not students may use BYOD PCs in class

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授業での仮想PCの利用有無　Whether or not students may use a virtual PC in class

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