• 제목/요약/키워드: Fire behavior prediction

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건물내 화재에 의한 연소가스 거동 예측에 관한 연구 (A Study on the Prediction of Combustion Gas Behavior Induced by Fire in a Building)

  • 박희용;박경우
    • 설비공학논문집
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    • 제6권3호
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    • pp.267-281
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    • 1994
  • The Combustion gas behavior induced by fire in a building is numerically investigated. The typical building for this analysis is partially divided by a vertical baffle projecting from the ceiling. The solution procedure includes the low Reynolds number ${\kappa}-{\varepsilon}$ model for the turbulent flow and the discrete ordinates method is used for the calculation of radiative heat transfer equation. The effects of the location and size of fire source and baffle length on velocity and temperature distributions, species mass fraction and flame location are analyzed. As the results of this study, it is found that the case when the fire source is located at the vertical wall is more dangerous than at the bottom wall in view of the combustion products and flame location. It is also found that the radiation effect cannot be neglected in analyzing the building in fire.

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산불 지표화의 1차원 화염전파 모델의 수치해석 연구 - 평지조건 기반에서 - (A Numerical Study of 1-D Surface Flame Spread Model - Based on a Flatland Conditions -)

  • 김동현;전중효의;통본규우;이명보;김광일
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.63-69
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    • 2008
  • 산불의 확산특성은 일반적으로 가연물의 특성, 지형, 바람조건과 같은 기상 상태등과 관련이 있다. 산불의 발달과정에 있어 수치해석을 통한 확산예측 모델은 열전달 과정에 기본을 둔 열에너지 전달에 대한 해석이 가장 일반적인 방법론이다. 산불의 발생시 열에너지의 전파속도를 해석하는 것은 화염의 생성과 열전달, 그리고 소멸에 이르는 전 과정에 대한 물리적, 화학적 해석을 통해 화염의 이동에 따른 전파속도로 추정할 수 있다. 본 논문에서는 고체연소물질의 표면화염전파에 대한 수치해석을 통해 1차원 지표화 확산모델식을 제시하였다. 1차원 확산모델식은 평지상태에서 풍속조건에 따른 화염의 전파속도 산정식으로써 지표연료의 화염유지시간, 화염의 높이, 화염의 온도, 지표연료의 착화온도 등에 대한 실험 및 이론식을 적용하였다. 실험값 및 다른 모델식과의 ROS 비교 결과, 풍속 3 m/s 이하의 조건에서는 지수함수식의 증가곡선을 나타내는 경향을 보였다. 침엽수종인 소나무 낙엽에 대한 수치해석값과 실험값을 비교한 결과, 풍속 1-2m/s 조건에서는 확산속도가 약 10% 상향예측이 되었고 풍속 3m/s 조건에서는 약 20% 하향예측 되었다. 따라서 앞으로 지표화 확산 예측을 위해 본 연구결과에서 얻어진 화염확산 알고리즘을 이용한 초기 산불확산 예측 적용이 가능할 것으로 사료된다.

EXODUS, SIMULEX를 활용한 피난모델 분석에 관한 연구 (A Study on the Egress Model Analysis using EXODUS, SIMULEX)

  • 서동구;황은경;황금숙;조정훈;권영진
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2008년도 춘계학술논문발표회 논문집
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    • pp.33-36
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    • 2008
  • Recently with the increasing economics, many hish-rise and complicated building with new architecture features are constructed in Korea. These higher and bigger building have many difficulties of fire safety concerns, especially evacuation plan. In this paper, aims to present logical basis for forecasting egress behavior of occupants and systematized Egress-Prediction Model by analysing expectable decisive factors among influential factors each step until completing egress from perception of fire cues.

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증기압 및 크리프 모델을 사용한 고강도콘크리트 부재의 내화성능평가 (Fire Resistance Behaviour of High Strength Concrete Members with Vapor Pressure and Creep Models)

  • 이태규
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.33-40
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    • 2010
  • 본 연구는 고강도 콘크리트 부재의 고온 하에서의 내화성능을 평가하기 위하여 증기압 및 크리프를 고려한 해석적 모델들을 제시하였다. 내화성능의 평가는 열팽창, 수분확산, 크리프 모델 및 구조해석을 통하여 폭렬진행과 내화시간의 2가지 단계로 구분하였으며, 해석프로그램을 사용하여 사전재하조건에서부터 화재에 따른 부재의 폭렬 및 파괴까지의 전반적인 해석을 수행하였다. 이러한 해석적 모델 및 해석프로그램의 정확성을 검증하기 위하여 해석적 결과와 다른 연구자들에 의한 여러 가지의 실험데이터와 비교하였으며, 그 결과 해석프로그램은 하중, 단면조건, 부재길이, 콘크리트 강도 등 여러 가지 변수들에 대하여 고강도 콘크리트 부재의 내화성능을 해석적으로 잘 평가하고 있는 것으로 나타나고 있다.

기후조건 변화에 따른 산불확산 변화 비교 (Comparison a Forest Fire Spread variation according to weather condition change)

  • 이시영;박흥석
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2008년도 추계학술논문발표회 논문집
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    • pp.490-494
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    • 2008
  • We simulated a forest fire which was occurred in Yangyang area on 2005 and compared a results between two different weather conditions(real weather condition and mean weather condition since 1968) using FARSITE, which is a forest fire spread simulator for preventing and predicting fire in USDA. And, we researched a problem in the transition for introducing, so we serve the basic method for prevention and attacking fire. In the result, severe weather condition on 2005 effected a forest fire behavior. The rate of spread under real weather condition was about 4 times faster than mean weather condition. Damaged area was about 10 time than mean weather condition. Therefore, Climate change will make a more sever fire season. As we will encounter to need for accurate prediction in near future, it will be necessary to predict a forest fire linked with future wether and fuel condition.

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화해를 입은 철근콘크리트 내부기둥의 잔존거동 수치해석 모델 (Numerical Modeling of Residual Behavior of Fire-Damaged Reinforced Concrete Interior Columns)

  • 이차돈;신영수;이승환;이창은
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.893-902
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    • 2005
  • 화재에 노출된 철근콘크리트 구조물의 안정성 판단 및 보강정도를 결정하기 위하여 화해손상을 입은 철근콘크리트 기둥의 잔존거동을 예측하기 위한 합리적 모델이 필요하다 . 화해 손상을 입은 철근콘크리트 기둥의 잔존거동을 예측하기 위한 이론모델 은 기둥 내부에 전달되는 열, 구성 재료의 열화 정도, 그리고 여러 형태의 기둥단면 형상을 고려할 수 있어야 한다. 본 연구에 서 제안한 수치해석 모텔은 이러한 영향인자들을 고려한다. 개발된 모델은 화해를 입은 기둥의 잔존거동을 적절하게 예측하였다. 개발된 모델을 이용하여 피복두께, 화해노출시간, 기둥의 기하학적 형상 등이 철근콘크리트 기둥의 잔존거동에 미치는 영향 에 대하여 변수 고찰하였다. 변수고찰 결과 장기간 화해에 따른 기둥의 잔존내력 감소가 심각하게 나타났으나 기타 변수들의 차이에 따른 잔존거동의 차이는 적은 것으로 나타났다.

지하대공간 화재성상 예측을 위한 주요가연물조사 (Investigation of main Combustibles for fire behavior prediction at Underground Spaces)

  • 강승구;서동구;김동준;권영진
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2011년도 추계학술논문발표회 논문집
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    • pp.76-79
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    • 2011
  • 본 연구는 지하대공간의 화재 하중 및 성상을 예측하기 위하여 주요가연물조사를 실시하였다. 조사한 결과 대형서점의 가연물의 종류, 크기, 재질과 지하주차장의 가연물의 종류, 주차대수를 도출할 수 있었다. 이에 대하여 지하공간내 발열량이 높은 곳과 위험성이 높을 것으로 판단되는 곳을 선정하여 가연물조사를 통해 유형을 분석하고, 이에 대한 표준 모델을 모듈화를 제안하여 지하대공간의 화재성상예측을 위한 기초자료로 제시한다.

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Application of Deep Learning: A Review for Firefighting

  • Shaikh, Muhammad Khalid
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제22권5호
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    • pp.73-78
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    • 2022
  • The aim of this paper is to investigate the prevalence of Deep Learning in the literature on Fire & Rescue Service. It is found that deep learning techniques are only beginning to benefit the firefighters. The popular areas where deep learning techniques are making an impact are situational awareness, decision making, mental stress, injuries, well-being of the firefighter such as his sudden fall, inability to move and breathlessness, path planning by the firefighters while getting to an fire scene, wayfinding, tracking firefighters, firefighter physical fitness, employment, prediction of firefighter intervention, firefighter operations such as object recognition in smoky areas, firefighter efficacy, smart firefighting using edge computing, firefighting in teams, and firefighter clothing and safety. The techniques that were found applied in firefighting were Deep learning, Traditional K-Means clustering with engineered time and frequency domain features, Convolutional autoencoders, Long Short-Term Memory (LSTM), Deep Neural Networks, Simulation, VR, ANN, Deep Q Learning, Deep learning based on conditional generative adversarial networks, Decision Trees, Kalman Filters, Computational models, Partial Least Squares, Logistic Regression, Random Forest, Edge computing, C5 Decision Tree, Restricted Boltzmann Machine, Reinforcement Learning, and Recurrent LSTM. The literature review is centered on Firefighters/firemen not involved in wildland fires. The focus was also not on the fire itself. It must also be noted that several deep learning techniques such as CNN were mostly used in fire behavior, fire imaging and identification as well. Those papers that deal with fire behavior were also not part of this literature review.

구획실 내 가연물들의 화재거동에 대한 B-RISK와 FDS 연계 화재 시뮬레이션 예측성능 평가 (Evaluation of the Prediction of B-RISK-FDS-Coupled Simulations for Multi-Combustible Fire Behavior in a Compartment)

  • 백빛나;오창보
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제33권4호
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    • pp.50-58
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    • 2019
  • 구획실 내 가연물들의 화재거동에 대한 B-RISK의 예측성능을 Fire dynamics simulator (FDS)와 연계하여 검토하였다. 먼저 열발생률(Heat release rate, HRR)에 대한 B-RISK의 예측성능을 검토하기 위해 가연물 한 세트의 실험에서 측정된 HRR 값과 디자인 화재곡선을 B-RISK의 입력조건으로 사용하여 가연물 두 세트에 대한 HRR 곡선을 계산하고 실험에서 측정된 가연물 두 세트의 HRR 값과 비교하였다. B-RISK 결과와 실험결과를 비교하여 B-RISK가 화재성장률에 대한 예측은 어렵지만 최대 HRR 값과 총 열발생량에 대해서는 충분히 예측할 수 있음을 확인하였다. 그리고 B-RISK 계산을 통해 예측된 HRR 값을 FDS의 입력조건으로 사용하여 계산된 결과와 실험결과를 비교하여 B-RISK 계산을 통해 예측된 HRR 값의 화재거동에 대해 검토하였다. 실험에서 측정된 온도 및 화학종 농도 결과와 비교하여 화재성장구간에 대해 차이가 있는 것을 확인하였지만 예측된 HRR 값에서 Percentile이 약 70%인 HRR 값을 사용하더라도 충분히 전체적인 화재거동을 예측할 수 있음을 확인하였다.

Prediction of residual mechanical behavior of heat-exposed LWAC short column: a NLFE model

  • Obaidat, Yasmeen T.;Haddad, Rami H.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제57권2호
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    • pp.265-280
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    • 2016
  • A NLFE model was proposed to investigate the mechanical behavior of short columns, cast using plain or fibrous lightweight aggregate concrete (LWAC), and subjected to elevated temperatures of up to $700^{\circ}C$. The model was validated, before its predictions were extended to study the effect of other variables, not studied experimentally. The three-dimensional NLFE model was developed using ANSYS software and involved rational simulation of thermal mechanical behavior of plain and fibrous LWAC as well as longitudinal and lateral steel reinforcement. The prediction from the NLFE model of columns' mechanical behavior, as represented by the stress-strain diagram and its characteristics, compared well with the experimental results. The predictions of the proposed models, considering wide range of lateral reinforcement ratios, confirmed the behaviors observed experimentally and stipulated the importance of steel confinement in preserving post-heating mechanical properties of plain and fibrous LWAC columns, being subjected to high temperature.