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Numerical analysis on effect of hole size on Emergency Evacuation Support System

수치해석을 통한 비상피난지원 시스템의 급기구 크기에 따른 유동분석

  • 김지태 (중앙대학교 기계공학과) ;
  • 박원희 (한국철도기술 연구원) ;
  • 이덕희 (한국철도기술 연구원) ;
  • 노경철 (동양대학교 철도기계시스템학과)
  • Received : 2019.10.29
  • Accepted : 2020.04.03
  • Published : 2020.04.29

Abstract

The emergency evacuation support system provides a safe means of evacuation by preventing the inflow of smoke through the formation of a smoke shield curtain in fire situations and pressurizing fresh air to the inside of the smoke shield curtain. In this study, numerical analysis was performed to examine the effects of the hole size on the flow inside the smoke curtain. As the air supply size decreased, the flow rate through the air supply was formed relatively uniformly from the inlet to the outlet length of the emergency support system. In addition, the size of the air supply hole was more than 20 mm, the flow rate was very low near the outlet, so the air supply hole size should be smaller than 20 mm. In addition, the minor loss of the air supply hole was calculated to be K = 1.5 from the numerical results. Therefore, the proper design of an emergency evacuation support system is possible using the flow characteristics according to the size and minor loss of the air supply hole.

비상피난 지원시스템은 화재 발생시 차연막이 형성되고 차연막 내부로 외기를 급기 가압을 해주어 연기의 유입을 막아주어 안전한 대피로를 제공한다. 본 연구에서는 수치해석을 통해 급기구 지름이 10, 15, 20, 30 mm로 변화 할 때 비상피난 지원시스템 차연막 내부에 급기구 크기가 유동에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과 급기구 지름이 감소할수록 비상피난지원 시스템 입구부터 출구 길이 방향으로 급기구를 통한 유량이 비교적 고르게 형성 되는 양상을 보였다. 또한 20 mm 이상으로 급기구를 타공 할 경우 출구부 근처에는 급기 유량이 거의 발생하지 않는 문제점이 발생 하므로 급기구 지름을 20 mm 보다 작게 타공 해야 할 것으로 판단된다. 차연막 내부 공간 압력은 20 mm 이하로 타공시 길이 방향으로 비교적 매우 균일한 분포를 보였다. 또한 수치해석 결과를 이용하여 급기구의 부차 손실계수을 산출 하였으며 약 K=1.5 으로 계산되었다. 따라서 향후 비상피난 지원 시스템 설계시 본 연구에서 도출한 급기구 지름에 따른 유동특성과 급기구의 부차손실을 적용하여 적절한 설계가 수행될 수 있을 것으로 판단된다.

Keywords

References

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