An Experimental Study on the Ventilation velocity of the Variation of Burning rate in Tunnel Fires - Heptane pool fire case

터널 화재시 배연속도가 연소율변화에 미치는 실험적 연구 - Heptane 풀화재 경우

In this study, the 1/20 reduced-scale experiments using Froude scaling were conducted to investigate the ventilation velocity of the variation of burning rate in tunnel fires. The heptane square pool fire with heat release rate ranging from 3.71~15.6 kW were used. The burning rate of fuel was obtained by measuring mass using load cell and temperature distributions were measured by K-type theomocouples in order to investigate smoke movement. The ventilation velocity in the tested tunnel was controlled by inverter of the wind tunnel. In heptane pool fire case, the increase in ventilation velocity incresed the burning rate due to the direct supply of oxygen to the fire plume. For the same dimensionless velocity($\bar{V}$), burning rate increased as the size of pool fire decreased.

본 연구는 터널내 화재시 배연속도가 연소율 변화에 미치는 영향을 파악하기 위하여 Froude scaling에 의해 1/20 크기로 축소한 모형화재 실험을 수행하였다. 화원으로는 4.5cm~8.5cm의 헵탄을 사용하였으며 발열량은 3.71~15.6 kW이다. 연소율은 로드셀을 이용하여 산출하였고, 연기거동을 파악하기 위하여 K형 열전대를 이용하여 온도분포를 측정하였다. 풍동은 터널 상류 한쪽부분과 연결하였고, 터널 공간의 배연속도를 제어하기 위하여 풍동의 인버터를 조정하였다. 헵탄 풀화재인 경우 배연속도가 증가할수록 충분한 산소의 공급으로 연소율은 증가하였으며, 같은 무차원 속도($\bar{V}$) 일때 화원 크기가 작아짐에 따라 연소율은 증가하였다.