• Title/Summary/Keyword: 화재 유동해석

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아트리움 공간에 있어서 화재에 의한 연기 유동에 관한 수치해석적 연구

  • 노재성;유홍선;정연태
    • Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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    • 1997.11a
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    • pp.43-48
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    • 1997
  • The smoke filling process for the atrium space containing a fire source is simulated using two types of deterministic fire modus: Zone model and Field model. The zone mode used is the CFAST(version 1.6) mode developed at the Building and Fire Research laboratories, NIST in the USA. The lied model is a self-developed fire field model based on Computational Fluid Dynamics(CFD) theories. This article is focused on finding out the smoke movement and temperature distribution in atrium space which is cubic in shape. A computational procedure for predicting velocity and temperature distribution in fro-induced flow is based on the solution, in finite volume method and non-staggered grid system, of 3-dimensional equations for the conservation of mass, momentum, energy, species and so forth. The fire model i. e. Zone model and Field model predicted similar results for Ire clear height and the smoke layer temperature.

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Fire Damage Assessment for Steel-Concrete Composite and PSC Bridge Superstructures Using Heat Flow Analysis (열유동 해석을 이용한 강합성 및 PSC 교량 상부구조의 화재손상평가)

  • Park, Yang Heum;Yun, Sung-Hwan;Jang, Il Young
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.41 no.2
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    • pp.93-100
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    • 2021
  • The objective of this research is to evaluate of fire damage for steel-concrete composite bridge superstructure and PSC bridge superstructure under highway bridge exposed to fire loading. To enhance the accuracy and efficiency of the numerical analysis, the proposed heat flow fire analysis method is implemented in ANSYS. The proposed heat flow analysis method is applied to fire damage analysis and performance evaluation for Buchen and Yangsan highway bridge. The result of analysis, temperature of concrete slab and lower flange of steel-concrete composite bridge superstructure are exceed the critical temperature. Also, temperature of slab, lower and upper flange, web of PSC bridge superstructure are exceed the critical temperature. However, the major component, tendon, did not exceed the critical temperature.

The characteristic of bluff body stabilized flames for simulation of engine nacelle fires (엔진나셀화재 모사를 위한 둔각물체 안정화 화염 특성)

  • Lee, Jung-Ran;Lee, Eui-Ju
    • Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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    • 2012.04a
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    • pp.58-61
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    • 2012
  • 엔진나셀 화재를 둔각물체에서 분사된 연료제트 화염으로 모사하여 화염안정화 및 소화특성을 조사하기 위해 실험과 수치해석을 수행하였다. 연료제트는 공기유동에 동측류인 경우와 대향류인 경우에 사각의 둔각물체에서 분사하였고, 소화약제는 이산화탄소와 질소를 사용하여 공기유동에 희석시켜주었으며 연료로는 메탄을 사용하였다. 본 실험의 결과를 해석하고 보충하기 위하여 LES(Large Eddy Simulation)을 기반으로 하는 FDS(Fire Dynamics Simulator)를 이용하여 비반응 유동장에서의 혼합특성과 둔각물체 후류의 유동특성을 살펴보았다.

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Effects of Radiation Heat Transfer on the Fire in an Atrium (아트리움 공간에서 화재발생시 복사열전달의 영향 분석)

  • Yoon, Kyung-Beom;Chang, Hee-Chul;Kim, Tae-Kuk
    • Fire Science and Engineering
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    • v.21 no.4
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    • pp.18-24
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    • 2007
  • The purpose of this study is focussed on the numerical predictions of temperature distribution by radiation heat transfer in atrium fire using the field fire model and the CCRHT-3D code. This code uses standard $k-{\varepsilon}$ turbulent model with SIMPLE algorithm and weighted sum of gray gases model regrouping(WSGGM-RG). The WSGGM-RG calculates radiative properties on the reduced computational loads while reserving the accuracy. The numerical results show that lower temperature distributions on the wall and the top ceiling wall can be obtained by considering radiative heat transfer. The temperature on the top ceiling wall can be an important parameter in predicting the operating condition of the sprinkler head.

A Study of Smoke Spread and Flow in a Long Corridor (복도에서의 연기 확산 및 유동에 관한 연구)

  • 김충익;유홍선;김명배;한용식;김진곤;윤명오;김상욱
    • Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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    • 1998.11a
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    • pp.29-39
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    • 1998
  • 복도는 사무실용 건물, 호텔 등 공중이용 건물에서 중요한 피난경로의 일부이다. 화재로 복도에 연기가 확산되면 그 온도, 연층의 높이, 유해물질의 농도 등에 따라 피난에 심각한 장애를 가져올 수 있다. 본 연구는 이러한 복도에서의 연기의 확산 및 유동에 관하여 연구하기 위하여 길이 40m의 복도에서 pool fire로부터의 연기 유동에 관한 실제크기의 실험과 수치해석을 수행하였다. 화재실과 그에 접해있는 긴 복도가 있는 실험장치에 직경 15, 20, 30cm의 가솔린 pool을 화재실 중앙에서 점화 시켰다. 연기의 온도 및 이동을 측정하기 위해 전장 중앙선을 따라 열전대를 설치하였고 연층의 두께를 측정하기 위하여 수직방향으로 세곳에 열전대가 부착된 수직봉을 설치하였다. 아르곤 레이저 sheet 과 비디오 카메라를 이용해 연기의 유동을 가시화 하였다.

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Effect of the Characteristic Length Scale on the Grid Dependency of FDS model (특성길이에 따른 FDS 모델의 격자 의존성)

  • Kim, Sung-Chan
    • Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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    • 2012.04a
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    • pp.66-69
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    • 2012
  • Field Model에 의한 화재해석방법은 화재현상을 지배하는 망정식윤 직접 해석하기 때문에 Zone model에 비해 공간내의 상세 정보를 제공함과 동시에 다양한 화재형태에 내해 보편적인 적용이 가능하다. Field model은 해석영역을 구성하는 격자점에 대해 이산화된 지배 방정식을 해석하는 과정에서 차분방법이나 격자의 크기에 따라 수치오류가 발생할 수 있다. 특히 격자수는 계산시간에 영향을 미치는 가장 중요한 인자이기 때문에 효율적인 계산을 위해서는 격자크기의 최적화가 이루어져야 한다. 본 연구에서는 구획공간 화재의 최적 격자크기 선정을 위해 격자해상도(Grid Resolution)에 따른 해석결과의 독립성을 비교분석하고 이를 통해 구획공간화재에 대한 격자 최적화 방법에 대해 논의하고자 한다. 화재크기 및 특성 길이에 따른 격자의존성을 파악하기 위해 ISO-9705 표준화재실에 내해 적용된 격자크기는 최소 3 cm에서 최대 30 cm까지 총 7 종류의 격자크기에 대해 FDS 해석이 수행되었다. 해석결과, 환기량이 충분한 화재에 대해서도 격자해상도가 16보다 작은 경우 출입구의 유동은 격자에 따른 독립성을 확보하지 못하는 것으로 나타났으며 화재발열량이 증가함에 따라 독립적인 해석해를 얻기 위해서는 더 큰 격자해상도를 요구하는 것으로 나타났다. 따라서 현재 실무에서 격자최적화를 위해 사용되고 있는 격자선정법에 대한 재검토가 필요하며 화재특성 및 구획공간 조건에 따른 최적격자 조건을 도출하기 위한 추가적인 연구가 필요하다.

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대공간 화재해석을 위한 난류모델의 특성 연구

  • An, Chan-Sol;Kim, Jeong-Yeop
    • Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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    • 2013.11a
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    • pp.182-183
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    • 2013
  • FDS(Fire Dynamics Simulator)는 국내에서 화재해석을 위해 사용되고 있는 가장 보편적인 소프트웨어 중의 하나이다. 미국의 NIST에서 25년간 지속적인 업그레이드를 통해 개발되어 오고 있으며 인터넷 상에서 무료로 배포되고 있어 전 세계의 화재관련 연구자 및 학생들이 연구 및 학습의 목적으로 사용하고 긴 기간동안 많은 전문가들에 의해 검증되어온 소프트웨어이다. 하지만 FDS가 난류해석을 위해 사용하고 있는 Smagorinsky의 LES(Large Eddy Simulation)모델은 현재까지 발표된 LES모델 중 가장 초기의 모델로서 건축물과 같이 복잡한 형상을 갖는 계산영역에서는 결과의 신뢰성이 많이 떨어지는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 FDS의 대공간의 화재해석 성능을 평가하는 것을 목적으로 스페인 Murcia에서 수행된 Murcia Atrium Fire Test를 해석 대상으로 하여 FDS가 사용하고 있는 Smagorinsky의 LES모델 및 3가지의 다른 LES모델을 사용하여 대공간 내부의 연기유동을 해석하였으며 그 결과를 비교하였다.

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Numerical Analysis on Flow Characteristics in the Pressurized Air Supply Smoke Control System (급기가압 제연설비의 내부 유동특성에 대한 수치해석)

  • Ko, Gwon-Hyun
    • Fire Science and Engineering
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    • v.31 no.4
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    • pp.52-58
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    • 2017
  • This study investigated the pressure difference distribution and the flow characteristics among room, ancillary room, and stair case by carrying out the numerical simulations on the air flow inside the pressurized air supply smoke control system. Numerical simulations were conducted to analyze pressure and velocity distribution of compartments by pressurized air supply for the air-leakage test facility which was built to measure the effective leakage area. In this study, the leakage of air was considered by locating the narrow slit onto fire door and window of room. Simulated results using this method precisely followed the previous experimental results for the pressure differences between the stair case and ancillary room. Predicted results showed that the local leakage of air rarely affected the overall flow pattern and pressure distribution. Although the average velocity over the door between room and ancillary room satisfied the regulation for fire safety, it was certified the unsafe outflow to ancillary room could be occurred in the local position such as the upper part of the door.

Flow Analysis Using 1 and 3 Dimensional Hybrid Mesh For Ultra-High Speed Vehicle Inside A Long Distance Tunnel (1-3차원 혼합격자를 이용한 장거리 터널 내 고속 운송체 유동해석)

  • Kim, Tae-Kyung;Choi, Joong-Keun;Kwon, Hyeok-Bin;Kim, Kyu-Hong
    • Proceedings of the KSR Conference
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    • 2011.10a
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    • pp.107-118
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    • 2011
  • This paper performs flow analysis of ultra-high speed vehicle inside the long distance tunnel. One and three dimensional hybrid mesh was used for describing moving motion and flow analysis of an vehicle inside a long distance tunnel which over 20 km. Flow analysis and aerodynamic drag measuring were performed by three dimensional mesh: around vehicle, and pressure waves of a tunnel was measured by one dimensional mesh: the other region where rare changing of flow pattern.

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