Analysis of Fire Suppression Efficiency for Intermittent Water Spray Pattern by Fire Dynamics Simulator

FDS를 이용한 교번식 미분무방식의 소화 성능 분석

  • 지문학 (한전 전력연구원 원자력발전연구소) ;
  • 이병곤 (충북대학교 안전공학과)
  • Published : 2008.09.30

Abstract

Water mist fire suppression system utilizes the fire suppression features such as cooling of fire source, dilution of ambient oxygen, and shielding of radiation heat with the evaporation of microscopic water droplets. The momentum of water mist is relatively lower than that of larger water droplet and the infiltration of water mist to the fire source is not effective. Contribution of evaporated water vapor is liable to decline to limited portion of fire source due to its light weight and sparse density. On the other hand, the cycling water mist pattern is expected to improve the penetration force of water mist as well as the air expelling capability with the stratified spray characteristics. At this paper, we present the analyzed fire suppression capability of intermittent water spray pattern by use of FDS which is computational fire dynamics fire model. We expect this analysis can support the basic concept to the development of the prototype of water mist nozzle.

물분무소화설비는 화원의 냉각, 주변공기의 희석, 미세한 물방울의 증발에 의한 열차단과 같은 소화특성을 이용한다. 미분무수의 운동량은 입자가 큰 물방울에 비해 상대적으로 낮으며 화원의 침투능력도 효과적이지 못하다. 증발된 수증기에 의한 기여는 무게가 가볍고 밀도가 희박하여 화원에 일부분으로 제한되는 경향이 있다. 반면, 사이클식 미분무 패턴은 성층화된 분무 특성에 의해 공기 추출능력과 침투력이 개선될 것으로 예상된다. 이 논문에서는 유체공학적 화재모델인 FDS를 사용하여 교번식 미분무 패턴에 대해 분석된 소화능력을 다룬다. 저자는 이 분석이 미분무 노즐의 표본을 개발하기 위한 기본 개념을 제공할 수 있기를 기대한다.

Keywords

References

  1. Zhigang Liu, Andrew K. Kim, and Joseph Z. Su, "Examination of the extinguishment performance of a water mist system using continuous and cycling discharges", Fire Technology Vol. 35, No. 4, pp. 336-361(1999) https://doi.org/10.1023/A:1015453014065
  2. NIST, "FDS (Fire Dynamics Simulator) User's Guide and Technical Guide" (2007)
  3. NIST, "Smokeview User's Guide" (2007)
  4. Thunderhead Engineering, "Pyrosim User Manual" (2007)
  5. NFPA 750, "Standard on water mist fire protection systems" (2006)
  6. Fire Protection Handbook (18th edition), "Section 6/ Chapter 15, Water mist fire suppression systems"
  7. SFPE Handbook (3rd edition). "Section 4/Chapter 14, Water mist fire suppression systems"