• 제목/요약/키워드: Heat release rate (HRR)

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열방출률을 이용한 열감지기의 오동작 경계값 분석 (An Analysis of False Alarm Threshold Value by Heat Detector Using Heat Release Rate)

  • 홍성호;김두현
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.26-30
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    • 2003
  • 본 논문은 화재발생시 열감지기가 오동작하는 특성을 열방출률(Heat Release Rate : HRR)을 이용하여 경계값을 정량적으로 나타내고 그 경계값을 기준으로 감지기의 오동작 영역을 분석하였다. Crib 형태의 목재를 가지고 small-scale의 화재실험을 통하여 화재감지기의 동작시간 등을 측정하였고 이를 이용하여 화재감지기가 동작하는 순간의 HRR을 계산하였다. 화재실험으로부터 얻은 변수를 가지고 화재감지기가 오동작하는 HRR의 경계값을 계산한 결과 정온식 감지기는 20.24 kW 차동식 감지기는 13.59 kW로 나타났다.

화재감지 센서 작동시간 및 열방출률에 대한 실험연구 (A Experimental Study on the Heat Release Rate to activate Fire Detection Sensor)

  • 홍성호
    • 전기학회논문지
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    • 제61권9호
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    • pp.1358-1361
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    • 2012
  • This paper presents a study on the analysis for activation time and threshold value of heat detection sensor using HRR(Heat Release Rate). And it is represented to quantity of heat to activate heat detection sensor. The experiment is conducted to measure activation time and HRR of fire detection sensor burning alcohol and n-heptane. In order to burn the alcohol and n-heptane using $43.5cm(L){\times}43.5cm(W){\times}5cm(D)$ and $33cm(L){\times}33cm(L){\times}5cm(D)$ steel pan and the quantity of alcohol and n-heptane are 2.5 L and 650 g, respectively. The results show that peak HRR are in case of alcohol 66.13 kW and in case of n-heptane 151.64 kW, respectively. Total heat releases of heat detection sensor are in case of alcohol approximately 20.7 MJ and in case of n-heptane approximately 18 MJ, respectively.

메탄화재의 이산화탄소 생성법에 의한 화재발열량 측정 (Measurement of Heat Release Rate by Carbon Dioxide Generation Method for Methane Fire)

  • 김성찬
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제34권2호
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    • pp.1-6
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    • 2020
  • 연소상태의 가연물에서 방출되는 에너지는 비정상적인 특성과 폭넓은 크기규모를 가지기 때문에 다른 화재물리량에 비해 측정하기 어려운 문제 중의 하나로 인식된다. 본 연구는 실험실규모의 화재 발열량계에서 이산화탄소생성법과 산소소모법에 의해 계산된 측정 발열량을 비교하여 상대오차를 분석하였다. 메탄 버너화재에 대해 산소소모계수와 CO2 질량유량의 상관관계는 6% 이내에서 우수한 선형성을 보였다. CDG법의 계산에서 CO에 의한 발열량 기여분은 CO2에 의한 기여분에 비해 7% 이내로 크지 않게 나타났다. 준정상상태의 기준 버너 발열량 대비 OC법과 CDG법의 선형성은 1% 이내를 보여 발열량 측정에 있어서 CDG법은 상호 보완할 수 있는 측정수단으로 활용될 수 있다.

헵탄의 화원 직경 변화를 고려한 대형콘칼로리미터의 발열량 측정 결과 분석 (Analysis of Heat Release Rate with Various Diameter of Heptane Pool Fire Using Large Scale Cone Calorimeter)

  • 유우준;남동군;염문천;김성찬;유홍선
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제28권5호
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    • pp.1-7
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    • 2014
  • 본 연구에서는 대형 콘 칼로리미터(large scale cone calorimeter, LSC)를 사용하여 헵탄 풀 화재(pool fire) 실험에서 화원의 직경 변화에 따른 발열량(HRR) 측정 결과를 정량적으로 분석하였다. 발열량에 중요한 영향을 미치는 연소율(burning rate)은 A. Hamins의 연구 자료에서 제시한 모델링 곡선과 비교하여 정확성을 검증하였으며, 산소 소모법에 의한 연소효율(combustion efficiency)은 이론발열량에 비해서 91% 정도로 J. Gore이 제시한 헵탄의 연소효율 92%와 유사한 것을 확인하였다. 엔탈피소모법에 의한 열손실은 전체 발열량의 54% 정도로 측정부에서 대류 발열량으로 측정되었으며, 본 연구 결과는 화재실험에서 발열량 측정값의 신뢰성 분석(reliability analysis)을 위한 기초 연구 자료로 활용하는데 유용한 정보가 될 것으로 사료된다.

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.

인계 화합물의 첨가에 의한 폴리우레탄의 난연성 (Flame Retardant Properties of Polyurethane by the Addition of Phosphorus Compounds)

  • 정영진
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.110-115
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    • 2006
  • 폴리우레탄에 인계 화합물을 첨가하여 폴리우레탄폼을 제조하였으며, 인계 화합물이 제조된 폴리우레탄폼의 기계적 물성과 난연성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 폴리우레탄과 인계 난연제인 Tri(chloroisopropyl) phosphate(TCPP), Triethyl phosphate(TEP), Trimethyl phosphate(TMP) 각각을 약 $90^{\circ}C$에서 혼합시켜 혼합물로부터 제조된 경질 폴리우레탄폼에 대한 여러 실험을 통하여 기계적 물성뿐만 아니라 난연 효과도 상당히 향상됨을 확인하였다. Cone calorimeter를 이용하여 열방출율(heat release rate, HRR)을 측정하여 난연 첨가제의 함량에 따른 재료별 난연 특성을 평가하였다. 그리고 Scanning Electron Microscope(SEM)을 사용하여 난연제를 첨가하여 만든 폴리우레탄폼의 morphology를 관찰한 결과 순수한 폼과 마찬가지로 매우 균일한 형태의 cell 분포를 가짐을 확인하였다.

Numerical analysis to determine fire suppression time for multiple water mist nozzles in a large fire test compartment

  • Ha, Gaghyeon;Shin, Weon Gyu;Lee, Jaiho
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권4호
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    • pp.1157-1166
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    • 2021
  • In this study, a numerical sensitivity analysis was performed to determine the fire suppression time for a large number of water mist nozzles in a large fire compartment. Fire simulations were performed using FDS (Fire dynamics simulator) 6.5.2 under the same condition as the test scenario 5 of the International Maritime Organization (IMO) 1165 test protocol. The sensitivities of input parameters including cell size, extinguishing coefficient (EC), droplets per second (DPS), and peak heat release rate (HRR) of fuel were investigated in terms of the normalized HRR and temperature distribution in the compartment. A new method of determining the fire suppression time using FDS simulation was developed, based on the concept of the cut-off time by cut-off value (COV) of the heat release rate per unit volume (HRRPUV) and the cooling time by the HRR cooling time criteria value (CTCV). In addition, a method was developed to determine the average EC value for the simulation input, using the cooling time and cut-off time.

목분-고밀도폴리에틸렌 복합체의 연소성 및 열적특성 (Combustion Characteristics and Thermal Properties for Wood Flour-High Density Polyethylene Composites)

  • 신백우;정국삼
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.89-95
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    • 2012
  • 본 연구에서는 목분-HDPE 복합체를 모듈라 회전 이축압출기를 이용하여 제조하여 연소성 및 열적특성을 평가하기 위하여 콘칼로리미터 실험및 열중량 분석실험을 실시하였다. 그리고 복합체의 난연성능 향상을 위하여 난연제(3종)를 첨가한 복합체의 화재성능을 평가하였다. 콘칼로리미터 실험 결과 난연제를 첨가하지 않은 복합체의 열방출률이 가장 높았으며 최대 열방출률 값은 $446.6kW/m^2$, 평균 열방출률 값은 $185.5kW/m^2$으로 가장 높게 나타났다. 열중량 분석 결과 난연제 첨가한 복합체들의 열분해가 먼저 시작되고 열 안정성을 향상시켰다.

합성목재의 연소특성에 관한 연구 (A Study on Combustion Characteristics of Wood-Plastic Composites)

  • 신백우;송영호;이동호;정국삼
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.120-125
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    • 2010
  • 주거 건축 및 가구산업의 자재로써 합성목재(Wood-Plastic Composites)는 점차 각광받고 있다. 본 연구에서는 합성목재의 연소특성을 살펴보기 위하여 한계산소지수 측정(ASTM D 2863) 및 콘칼로리미터 시험(ISO 5660-1)을 실시하였으며 또한 일반목재인 적송과 방부 처리를 한 방부목에 대하여도 동일한 시험을 통하여 합성목재와의 연소특성을 비교.검토하였다. 한계산소지수 측정결과 합성목재가 적송 및 방부목에 비해 낮게 측정되었다. 콘칼로리미터 시험결과 합성목재의 열방출률이 가장 높았고 또한, 최대 열방출률 및 평균 열방출률, 총 방출열량도 적송 및 방부목에 비해 높게 나타났다.

복합영상관 단일 가연물의 디자인 화재곡선 평가 (Evaluation of Design Fire Curves for Single Combustibles in a Cinema Complex)

  • 장효연;황철홍;오창보;남동군
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제34권3호
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    • pp.18-27
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    • 2020
  • 국내 복합영상관의 단일 가연물을 대상으로 실물 화재실험이 수행되었으며, 측정된 열발생률(HRR)에 대한 디자인 화재곡선 방법(General 및 2-stage methods)에 따른 최대 HRR 및 화재성장률에 대한 정량적 차이가 검토되었다. 가연물의 용도 및 화재하중의 관점에서 대기공간과 영화상영관으로 구분되어, 총 12개의 가연물이 선정되었다. 주요 결과로서, 2-stage method 통해 산출된 최대 HRR 및 화재성장률은 General method의 결과와 정량적으로 큰 차이가 있음을 확인하였다. 초기 화재단계의 보다 정확한 화재성장률을 고려할 수 있는 2-stage method의 활용은 정확한 ASET과 RSET 뿐만 아니라 화재감지기 및 소화설비의 작동시간을 보다 정확히 예측하는데 매우 유용할 것으로 기대된다.