• 제목/요약/키워드: FDS(Fire Dynamics Simulator)

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화재의 크기와 종류에 따른 선박 피난 안전 연구 (A Study on Ship Evacuation Safety Consequent on the Size and Sort of Fire)

  • 김원욱;김대희
    • 수산해양교육연구
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    • 제28권5호
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    • pp.1358-1364
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    • 2016
  • Maritime accidents caused by a ship include collisions, sinking, stranding and fire etc. This study is intending to consider fire accidents among such diverse marine accidents. It is much likely that various sorts of fires break out because crewmen are living in a narrow space for long periods of time consequent on the ship's characteristic of sailing on the sea. According to the ship fire survey, about 50% of the total fire accidents occurred at an engine room, and the main fire origin was analyzed to be oil. In addition, ship fire breaks out in the order of baggage racks and living quarter. In short, the survey indicates that all sorts of fires belonging to A, B, C and D-class have occurred. This study, targeting an actual passenger ship 'A', found the response time to evacuation, during which the people on board a ship recognize the outbreak of fire, and act, and the travel time for evacuation which is the actual travel time. In addition, this study carried out a simulation through the special program for fire analysis - FDS (Fire Dynamics Simulator) in order to find the effective evacuation time, i.e. life survival time. Particularly, this study did comparative analysis of the influence on the survival of passengers and crew based on the collected simulation data by fire size and sort. As a result of the analysis, it was found that when examining the only actual evacuation movement time excepting the response time to evacuation, people are safe by completing evacuation before the effective evacuation time only in case fire size is 100Kw among all sorts of fires. In other words, in case of the outbreak of fire more than 1 MW, it was found to fail to meet evacuation safety regardless of fire size.

중저압 물분무를 이용한 객차내 화재진압에 관한 실험 및 수치해석적 연구 (An Experimental and Numerical Study on Fire Suppression Using a Mid-low Pressure Water Mist in a Carriage Fire)

  • 노재성;양승신;김동현;정우성;장용준;유홍선
    • 한국철도학회논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.291-297
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    • 2006
  • The present study investigated the effect of fire suppression using a mid-low pressure water mist in a carriage fire. The fire extinguishing time and temperature distributions below ceiling in the enclosed compartment of $2.9m{\times}2.8m{\times}5.0m$ were measured by stopwatch and k-type thermocouples for various fire positions. The numerical simulations were extensively performed using. Fire Dynamics Simulator(FDS, Ver. 4.0) code and the predictions were compared with experimental data. The prediction results showed good agreement with the measured maximum temperature in the all cases. Whereas the predicted temperature was about $40^{\circ}C$ higher than the measured one after operating of water mist. The predicted fire extinguishing times were compared with those of measured data. Fires are extinguished within 200 seconds at the experiment in Case 2 and Case 3. But in Case 1 fire was not extinguished in the numerical simulation. The reason of the discrepancy between predicted and measured data was that a simple suppression algorithm has been implemented in FDS. Also, various databases of fire properties for combustible materials and more elaborate model considering the water mist were required fur better predictions of the cooling and suffocation effect.

화재 전산 해석을 위한 전처리 프로그램 개발 (Development of pre-processor for Fire Dynamics Simulator(FDS))

  • 이승수;이동현;박수미;구혜윤
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2005년도 춘계학술논문발표회 논문집
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    • pp.87-93
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    • 2005
  • 본 연구는 NIST사에서 개발된 FDS를 기반으로한 GUI환경의 전처리 프로그램의 개발에 관한 것이다. 개발된 프로그램은 GUI환경에서 임의의 직육면체를 생성하고 편집할수 있으며 또한 국립지리원에서 보유중인 DXF의 수치지도를 이용하여 지형에 관련된 모델링을 가능 하도록 하였다. 복잡한 지형의 모델링기능과 GUI 환경에서의 편의성은 FDS의 활용도를 높여줄 것이며 이를 이용한 화재 모사는 화재 발생시 진압/대피의 효율을 높여 화재에 대한 피해를 줄일 수 있을 것으로 판단된다.

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

  • 이정란;이의주
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2012년도 춘계학술발표회 초록집
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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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케이블 내부온도 분석용 화재모델(THIEF)을 이용한 원전 케이블 배치에 따른 온도 분포 평가 (Temperature profile evaluation for cable tray arrangements at NPP by cable internal temperature analysis model (THIEF))

  • 지문학;박상진
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2010년도 추계학술발표회 자료집
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    • pp.216-223
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    • 2010
  • 원자력발전소의 방화지역에서 화재가 발생할 경우 케이블의 화재리스크는 온도, 열속, 화염 등 열적 특성에 의해 평가된다. 원전의 안전정지 기능에 사용되는 각종 케이블은 설계관리 및 성능분석을 위해 화재실증실험으로 열적 특성을 실측하여야 하지만 다양한 화재시나리오에 대한 실험 조건 확보와 실험 비용 등 제약이 따른다. 이에 따라 화재모델 FDS (Fire Dynamics Simulator)의 최신버전에 포함된 THIEF (Thermally-Induced Electrical Failure) 모델을 이용하여 국내 원전의 안전정지 케이블에 대한 화재모델링 분석을 수행하였다. 이 연구에서는 케이블이 설치된 형태에 따라 일정 열속에 대한 자켓 온도와 경계조건에 대한 온도분포를 분석하였다. 본 연구 결과 THIEF 모델은 원전 방화지역의 화재에서 안전정지 케이블의 내부온도를 예측할 수 있는 화재모델로 사용가능한 것으로 확인되었다.

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소형선박 기관실의 개구부 유동 및 온도에 대한 화재시뮬레이션: 천장 통풍통 위치 및 측면 개구부 크기 영향 (Fire Simulation for Vent Flow and Temperature in Engine Room of Small Ship: Effects of Ceiling Duct Location and Side Vent Size)

  • 정이규;이치영
    • 해양환경안전학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.454-465
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    • 2020
  • 소형선박 기관실 내 화재 시 개구부 유동 및 온도에 대해 FDS(Fire Dynamics Simulator)를 이용하여 화재시뮬레이션을 수행하였다. 열방출률이 10 kW 급인 경유(Diesel) 화재를 대상으로 하였고, 천장 통풍통의 위치, 측면 개구부 유·무 및 크기에 대한 영향을 파악하였다. 측면 개구부의 유·무 및 크기는 연기 거동 뿐 아니라 개구부를 통한 질량 유량 및 온도에 지대한 영향을 미쳤다. 측면 개구부가 미설치되거나 크기가 작은 경우 연기층이 기관실 내 바닥까지 도달하였고, 측면 개구부의 크기가 증가함에 따라 개구부를 통한 질량 유량이 증가하고 온도는 감소하는 경향이 나타났다. 반면, 천장 통풍통의 위치가 연기 거동, 개구부를 통한 질량 유량 및 온도에 미치는 영향은 측면 개구부 크기에 비해 상대적으로 미미한 것으로 관찰되었다. 따라서 소형선박의 기관실 내 화재 시 안전성 향상을 위해서는 천장 통풍통 위치보다 측면 개구부의 크기가 더 중요한 설계 인자인 것으로 판단된다.

공동주택 화재 시 화재풍속에 영향을 미치는 인자들에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Study of the Factors Affecting Fire Flow Velocity in the Case of Interior Fire in an Apartment Building)

  • 김병준;서찬원;신원규
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제30권4호
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    • pp.14-19
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    • 2016
  • 재실자가 부속실로 피난할 때 부속실 송풍기가 작동하기 전 단계에서는 방화문 개방과 더불어 실내화재로 인한 풍속이 발생하고 화재로 인해 발생된 연소생성물이 부속실을 오염시켜 피난에 어려움을 가져올 수 있다. 스프링클러가 화재풍속에 미치는 영향을 확인하기 위하여 수치해석을 진행하였고 스프링클러의 유무와 분사되는 액적크기에 따른 화재풍속을 비교하였다. 해석은 실제 공동주택의 형상과 치수를 반영해서 진행하였다. 수치해석 결과, 스프링클러가 설치되었을 때 화재풍속이 감소된 것을 확인할 수 있었다. 또한, 액적이 작을수록 화재풍속이 작은 것을 확인할 수 있었다.

백드래프트의 중력흐름에 미치는 구획실 내부 초기조건 및 개구부 형상의 영향 (Effects of Initial Condition and Opening Geometry of a Compartment on the Gravity Current in the Backdraft)

  • 박지웅;오창보;한용식;도규형
    • 한국안전학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.18-25
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    • 2015
  • Computational study of a gravity current prior to the backdraft was conducted using fire dynamic simulator (FDS). Various initial conditions of mixture compositions and compartment temperature as well as four opening geometries (Horizontal, Door, Vertical, and Full opening) were considered to figure out their effects on the gravity current. The density difference ratio (${\beta}$) between inside and outside of compartment, the gravity current time ($t_{grav}$) and velocity ($v_{grav}$), and non-dimensional velocity ($v^*$) were introduced to quantify the flow characteristics of the gravity current. Overall fluid structure of the gravity current at the fixed opening geometry showed similar development process for different ${\beta}$ conditions. However, $t_{grav}$ for entering air to reach the opposed wall to the opening geometry increased with ${\beta}$. Door, Vertical, and Horizontal openings where openings are attached on the ground showed similar development process of the gravity current except for Horizontal opening, which located on the middle of the opening wall. The magnitude of $v_{grav}$ at fixed ${\beta}$ was, from largest to smallest, Full > Vertical > Door > Horizontal, but it depended on both the size and location of the opening. On the other hand, $v^*$ was found to be independent to ${\beta}$, and only depended on the geometry of the opening.

무중력에서의 비예혼합 메탄-공기 확산화염의 전산 (Computation of Nonpremixed Methane-Air Diffusion Flames in Microgravity)

  • 박외철
    • 한국안전학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.124-130
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    • 2004
  • 수치법을 검증하고 번형률과 연료농도가 무중력 확산화염 구조에 미치는 영향을 파악하기 위해, 무중력에서의 비예혼합 메탄-공기 대향류 화염의 구조를 FDS의 축대칭 모사로 조사하였다. 연료 중의 메탄 몰분율 $X_m$=20, 50, 80%와 각각의 몰분율에서 변형률 $a_g$=20, 50, $90s^{-1}$의 계산결과를 1차원 화염코드인 OPPDIF의 결과와 비교하였다. 축대칭 모사로 계산한 온도와 축방향 유속의 분포가 1차원 모사 결과와 잘 일치하였다. 화염의 두께와 위치, 정체점을 잘 예측함으로써 FDS를 넓은 범위의 변형률과 연료농도의 대향류 화염에 적응할 수 있음을 확인하였다.

유비쿼터스 환경을 위한 소방시스템 (Fire Protection System for Ubiquitous Environment)

  • 강원찬;김남오;민완기;신석두;김영동
    • 전기학회논문지P
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    • 제54권3호
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    • pp.141-147
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    • 2005
  • In this paper, We are going to propose the fire protection system with using CAN(Controller Area Network). The larger, higher and deeper buildings are, the more dangerous people are when fire happens. We should be aware of the problems of prior fire protection system. Therefore, we construct embedded system based on CAN communication that is capable of N:N communication, and build independent fire protection system. If the fire is occurred on the building, the problem is that how fast we can detect the fire and put off it by using available system. this is major factor that reduces damage of our wealth. therefore in this studies We would like to design more stable system than current system. this system that is based on CAN communication which is available N:N communication constructs and is designed to compensate for each fault so that our aim is to reduce the line of system and cost of installation and to suppose future type fire protection system. We are simulated by NIST FDS(Fire Dynamics Simulator) to prove the efficiency of this system.