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[국내논문] 최적설계법을 응용한 가스계 소화설비의 약제방출량 산출
Application of Optimal Design Method to Agent Discharge Flow Calculation of Gaseous Fire Extinguishing Systems 원문보기

한국화재소방학회 논문지= Fire science and engineering, v.29 no.5, 2015년, pp.51 - 56  

이동명 (경민대학교 소방안전관리학과)

초록
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본 연구에서는 설계프로그램의 공학적 분석의 수단 또는 가치공학 측면에서 원가절감 등의 목적으로 최적설계 이론과 공학적 이론을 접목시킨 최적설계법을 가스계 소화설비 중 청정소화약제 소화설비의 약제방출량 산출에 응용하였다. 청정소화약제 소화설비의 설계이론과 최적설계 이론을 바탕으로 약제방출량을 최적화시킬 수 있는 최적설계인자를 도출하였고, 이를 설계인자로 구축된 소화설비의 소화성능시험으로 최적설계법의 적합성 여부를 검증함으로써 다른 소화설비에도 최적설계법을 접목할 수 있는 기틀을 마련하였다. 방출헤드의 약제방출량 최적화는 방출헤드 및 배관의 내경, 약제도달시간, 유량과 압력변화 등의 소화약제 유동특성에 대한 제한조건에 의해 결정됨을 확인하였고, 방출헤드의 방출압력과 약제도달시간의 편차는 배관의 압력변화만큼 발생되고 상관관계가 있음을 알 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, optimal design methods were applied to the agent discharge flow of clean agent fire extinguishing systems. The methods combined optimal design theory and engineering theory for engineering analysis in a design program or coast savings in value engineering. Optimal design parameters we...

Keyword

#Optimal design method   #Discharge flow   #Object function   #Constrain equations   #Steepest descent method  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 연구에서는 가스계 소화설비 중 청정소화약제(HFC125) 소화설비의 공학적 설계이론과 수학의 최적화 이론(optimization theory)을 접목하여 청정소화약제 소화설비의 방출헤드에서 방출되는 약제방출량을 최적화하기 위해 최적설계법(4,5)을 응용하였다. 최적설계법에서 결정된 설계 인자(약제방출량과 약제도달시간 등)과 소화성능시험에서 결정된 인자들을 비교 · 검토하고 최적설계법의 적합성 여부를 검증하였다.

가설 설정

  • 방호구역에는 일반화재의 표면화재가 발생한 것으로 가정하고, 방호구역의 최소 예상온도 t = 20oC 그리고 설계농도 C = 8.66%로 가정한다. 이들 값과 HFC-125의 방출계수와 보정계수(1) K1 = 0.
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참고문헌 (8)

  1. NEMA, "National Fire Safety Code of Clean Agent Fire Extinguishing System", NFSC 107A (2013). 

  2. NFPA, "Standard on Clean Agent Fire Extinguishing Systems", NFPA 2001 (2008). 

  3. MPSS, "The Certification Performance of Design Program and the Technical Standard of Product Inspection of Gas Extinguishing Systems", MPSS Notice 2015-74 (2012). 

  4. E. J. Haug and J. S. Arrora, "Applied Optimal Design", John Wiley & Sons Inc., pp. 15-94 (1979). 

  5. D. M. Lee, "A Study on the Design Program Development of the Carbon Dioxide Fire Extinguishing System Using an Optimization", Fire Science and Engineering, Vol. 28, No. 3, pp. 1-9 (2014). 

  6. NFPA, "Standard on Halon 1301 Fire Extinguishing Systems", NFPA 12A (2006). 

  7. SFPE, "SFPE Handbook of Fire Protection Engineering", Third Edition, NFPA (2002). 

  8. P. J. DiNenno, E. W. Forsseli, M .J. Ferreira, C. P. Hanauska and B. A. Johnson, "Modeling of the Flow Properties and Discharge of Halon Replacement Agents", NFPA Tehnical Papers, pp. 117-129 (1994). 

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