• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2009년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.570-575
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• 2009

본 논문에서는 피난해석에 사용되는 BuildingEXODUS code의 HAZARD에 피난의 환경 조건으로서 화재모사전용 FDS code의 계산결과를 직접 피난의 환경조건으로 생성하는 프로그램 개발 내용을 다루었다. 계산결과의 변환과정에는 수치기법이 적용되었으며, FDS의 Single Block 또는 Multi-Block Meshes에도 적용이 가능하도록 하였다. 본 프로그램의 개발로 피난해석 수행 시 대규모의 화재해석데이터의 입력의 편리성을 높이고, 화재에 대한 피난 해석 과정을 단축하게 되었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.224-230
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• 2007

The performance and applicability of FDS code is analyzed for flow simulation in railway tunnel. FDS has been built in NIST(USA) for simulation of fire-driven flow. RANS and DNS's results are compared with FDS's. AJL non-linear ${\kappa}-{\epsilon}$[7,8] model is employed to calculate the turbulent flow for RANS. DNS data by Moser et al.[9] are used to prove the FDS's applicability in the near wall region. Parallel plate is used for simplified model of railway tunnel. Geometrical variables are non-dimensionalized by the height (H) of parallel plate. The length of streamwise direction is 50H and the length of spanwise direction is 5H. Selected Re numbers are 10,667 for turbulent flow and 133 for laminar low. The characteristics of turbulent boundary layer are introduced. AJL model's predictions of turbulent boundary layer are well agreed with DNS data. However, the near wall turbulent boundary layer is not well resolved by FDS code. Slip conditions are imposed on the wall but wall functions based on log-law are not employed by FDS. The heavily dense grid distribution in the near wall region is necessary to get correct flow behavior in this region for FDS.

• 한국가스학회지
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• 제14권6호
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• pp.31-37
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• 2010

본 연구에서는 CFD 기반의 화재시뮬레이터인 FDS에 의해 화재에서 열 및 연기 거동을 해석하는 방법을 제시하기 위하여 시뮬레이션 결과와 실험결과를 비교하였고, FDS 시뮬레이션의 그리드 크기변화에 대한 사고결과의 민감도 분석을 실시하였다. 목재 화재에서는 실험에서 얻은 열화상 이미지와 FDS 시뮬레이션을 비교한 결과, 최대온도에서도 약 4.3 %의 적은 오차를 나타내어 FDS에 의해 화재현상을 해석할 수 있었다. 또한 지하철 화재에서 그리드 크기변화에 대한 FDS 결과의 민감도를 분석한 결과, FDS 시뮬레이션의 그리드 크기를 $28(L){\times}28(W){\times}14(H)$보다 작게 하는 경우에는 연기 온도, CO 농도 및 가시거리의 시뮬레이션 결과가 거의 일정한 값을 나타내어 본 연구에서 설정한 화재 모델링으로 FDS에 의해 화재현상을 해석할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2022년 정기학술대회 논문집
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• pp.288-289
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• 2022

본 연구에서는 FDS(Fire dynamic simulation)를 이용하여 대형물류창고 화재에 대한 국내 스프링클러 설비 설치기준(NFSC)과 미국 방화협회규정(NFPA)의 스프링클러 설비 설치기준을 각각 시뮬레이션하여 발열량 및 반응물질, 초기 화재진화 정도 등의 데이터를 비교 분석하여 대형물류창고에 대한 스프링클러설비 설치기준 개선방안을 제시하고자 한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권5호
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• pp.7-12
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• 2019

목재 연료의 연소 시 생성되는 탄화가 열분해 과정에 미치는 영향을 고찰해 보기 위해서 ISO 5660-1 콘칼로리미터 실험을 수행하였고 Fire dynamics simulator (FDS) 전산해석 결과와 비교 분석하였다. 목재 연료로는 건축자재, 가구재 등에 대표적으로 사용되는 Douglas-fir를 사용하였다. Douglas-fir 연소 시 측정된 열방출률은 FDS 전산해석을 통해 예측한 결과와 비교적 잘 일치하였지만 탄화 층의 표면반응을 고려하지 않는 FDS 전산해석 모델은 훈소과정에서 지속적으로 방출되는 열을 예측하지 못하였다. 그럼에도 불구하고 FDS 전산해석을 통해 탄화 층은 가연물에 열장벽을 형성하여 내부로의 열전달을 방해하고 열적 두께를 두껍게 하여 열분해율을 감소시키는 것을 확인하였다.

• 한국안전학회지
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• 제25권3호
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• pp.22-27
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• 2010

A prediction performance of Fire Dynamics Simulator(FDS) developed by NIST for the diffusion flame structure was validated with experimental results of a laminar slot jet diffusion flame. Two mixture fraction combustion models and two finite chemistry combustion models were used in the FDS simulation for the validation of the jet diffusion flame structure. In order to enhance the prediction performance of flame structure, DNS and radiation model was applied to the simulation. The reaction rates of the finite chemistry combustion models were appropriately adjusted to the diffusion flame. The mixture fraction combustion model predicted the diffusion flame structure reasonably. A 1-step finite chemistry combustion model cannot predict the flame structure well, but the simulation results of a 2-step model were in good agreement with those of experiment except $CO_2$ concentration. It was identified that the 2-step model can be used in the investigation of flame suppression limit with further adjustment of reaction rates

• 대한기계학회논문집B
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• 제33권3호
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• pp.156-163
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• 2009

In this study, comparative analysis on the back-layer phenomena in the tunnel-fire driven flow is performed using numerical simulation with LES and RANS. FDS(Fire Dynamics Simulator) code is employed to calculate the fire-driven turbulent flow for LES and Smartfire code is used for RANS. Hwang and Wargo's data of scaling tunnel fire experiment are employed to compare with the present numerical simulation. The modeled tunnel is 5.4m(L) ${\times}$ 0.4m(W) ${\times}$ 0.3m(H). Heat Release Rate (HRR) of fire is 3.3kW and ventilation-velocity is 0.33m/s in the main stream. The various grid-distributions are systematically tested with FDS code to analyze the effects of grid size. The LES method with FDS provides an improved back-layer flow behavior in comparison with the RANS (${\kappa}-{\epsilon}$) method by Smartfire. The FDS solvers, however, overpredict the velocity in the center region of flow which is caused by the defects in the tunnel-entrance turbulence strength and in the near-wall turbulent flow in FDS code.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2008년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.1332-1337
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• 2008

Fire model shall be verified and validated to reliably predict the consequences of fires within its limitations. This study aims to predict pool fire with two rooms using FDS and to coompare FDS simulation results with PRISME experimental data which can be applicable to the fire of nuclear power plant facility. Four different sizes of grid (0.08m, 0.1m, 0.125m, 0.2m) are used in the simulation and the simulated results of specific quantities such as temperature, chemical composition, heat flux and heat release rate are compared to the experimental data. From this study, the FDS simulation results with the finer grid resolution show better similarity and trend with pool fire experimental data. The sensitivity analysis and the selection of the proper size grid are essential to predict the consequences of pool fire with two rooms reliably.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권3호
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• pp.42-50
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• 2018

Large Eddy Simulation (LES) 기반의 Fire Dynamics Simulator (FDS) Version(5와 6)에 따른 아격자 난류 및 연소모델의 변화가 헵탄 풀화재의 평균 화염높이에 미치는 영향이 검토되었다. 화재시뮬레이션을 위한 열발생률은 동일한 조건에서 수행된 실험을 통해 제공되었으며, FDS Version에 따른 평균 화염높이의 예측성능은 기존 상관식과의 비교를 통해 평가되었다. FDS 5와 6에 각각 적용된 Smagorinsky 및 Deardorff 난류 모델은 평균 유동장, 화염형상 및 화염높이에 큰 영향을 주지 않는다. 그러나 평균 화염높이를 포함한 풀화재 특성 차이는 주로 FDS 5와 6에 각각 적용된 혼합분율 및 Eddy Dissipation Concept (EDC) 연소모델 차이로 인하여 발생됨을 확인하였다. 마지막으로 FDS 6에 비해 FDS 5는 상당히 긴 화염높이의 예측결과를 제공하며, 기존 상관식과 보다 일치하는 평균 화염높이 예측이 가능함을 확인하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.1594-1600
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• 2011

본 연구에서는 가장 최근에 NIST(National Institute of Standards and Technology)에서 LES(large eddy simulation)기법을 사용하여 개발한 3D 화재유동 해석용 FDS5의 중요한 기능 중 Werner-Wengle wall law의 성능을 평가하기 위하여 평행 평판에서의 유동을 조사하였다. 격자 형성을 위하여 $y^+$ 값은 11 이상으로 유지하도록 하였으며, 총 사용격자는 $32{\times}32{\times}32$를 사용하였다. 입구와 출구에서는 반복(periodic) 경계조건이 주어졌고, 양측면에서는 대칭(symmetry) 경계조건이 주어졌다. 충분히 발달된 난류에서의 유동조건을 조사하기 위하여 Re=10,700을 사용하였다. 시뮬레이션으로 구하여진 결과는 DNS(Direct Numerical Simulation) 결과 및 이론값과 비교하여 분석하였다. 또한 FDS 결과를 RANS의 난류 유동 해석 결과와도 비교하였다.