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제안 방법
- 건물 내부의 온도, 연소 생성물 및 그을음의 농도는 고온 상층부의 두 기점에서 측정되었으며, 6 개의 열유속계(heat flux gauge)가 천정과 바닥에 설치되었다. 또한 수직 방향에 따른 온도분포를 확인하기 위하여 두 개의 열전대 트리(tree)를 설치하였다. 보다 자세한 실험장치, 방법 및 각 측정에 대한 불확실도(uncertainty)는 NIST TN 1603='에서 확인될 수 있다.
- 수치검증을 시도하였다. 또한 수치해석 결과를 이용하여 환기조건 변화에 따른 건물 내부의 유동구조를 비교하고, CO 생성 및 분포에 대한 새로운 해석을 수행하였다.
- 이러한 배경 하에 본 연구에서는 실게 규모에서 대표적인 과환기화재와 환기 부족 화재에 관한 실험을 수행하였으며, FDS(Fii-e Dynamic Simulator)를 이용하여 이들 조건에 대한 수치검증을 시도하였다. 또한 수치해석 결과를 이용하여 환기조건 변화에 따른 건물 내부의 유동구조를 비교하고, CO 생성 및 분포에 대한 새로운 해석을 수행하였다.
- 환기부족화재는 과환기화재에 비해 건물 내부에서 보다 복잡한 유동구조를 갖기 때문에 이에 대한 3차원 평균 유동장 해석이 수행되었다. Fig.
대상 데이터
- 5m의 넓은 계산영역이 설정되었다. 격자 민감도 해석을 통해 약 600, 000개의 불균일 격자가 사용되었다. 실험에서 측정된 연료 유량 및 소모량이 화원의 입력값으로 사용되었으며, 그을음의 생성을 인위적으로 모사하기 위하여 0.
- 발열량의 측정을 위하여 6mx6m 후드를 가진 산소소모 열량계를 이용하였다. 건물 내부의 온도, 연소 생성물 및 그을음의 농도는 고온 상층부의 두 기점에서 측정되었으며, 6 개의 열유속계(heat flux gauge)가 천정과 바닥에 설치되었다.
- 실제 규모의 구획화재 실험을 위하여 Fig. 1과 같이 2.4mx2.4m><3.6m의 크기를 갖는 ISO 9705 표준 화재실이 제작되었다. 연료는 헵탄(CtHa)이 사용되었으며, 실내 중앙에 설치된 정사각형 팬(pan)에 의해 공급되었다.
- 6m의 크기를 갖는 ISO 9705 표준 화재실이 제작되었다. 연료는 헵탄(CtHa)이 사용되었으며, 실내 중앙에 설치된 정사각형 팬(pan)에 의해 공급되었다. 환기조건에 따른 화재특성의 변화를 관찰하기 위하여 과환기화재에서는 표준 출입구의 크기인 0.
이론/모형
- 5가 사용되었다. FDS에서는 아격자(subgrid) 모델로서 난류 유동에 대해서는 Smagorinsky 에디 점성모델이 사용되며, 난류화염에 대해서는 혼합분율모델을 기반으로 최근에 소염 및 CO의 생성/소멸을 간략히 모사할 수 있도록 단일 혼합분율 모델에서 3단계 혼합분율모델로 개선되었다. 그럼에도 불구하고 현재의 FDS 역시 특정 화재조건에서 낮은 예측정확도가 확인된 바 있다.
- 화재의 비정상적인 거동을 예측하기 위하여 LES(large eddy simulation)을 기반으로 하는 FDStver. 5가 사용되었다.
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