• 제목/요약/키워드: Hot-Fire Simulation

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미세물분무에 의한 열복사 감쇠 효과에 대한 수치해석 연구 (Numerical Study on the Attenuation Effect of Water Mist on Thermal Radiation)

  • 고권현
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제34권4호
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    • pp.7-12
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    • 2020
  • 본 연구에서는 미세물분무의 특성이 열복사 감쇠에 미치는 영향을 살펴보기 위한 수치해석 연구를 수행하였다. 고온의 복사 패널로부터 전파되는 열복사가 미세물분무를 통과하여 약화되는 과정을 FDS를 이용하여 해석하였고, 미세물분무의 분사유량, 액적평균입경과 분무각에 따른 영향을 분석하였다. 해석 결과로부터 분사유량의 증가와 액적크기의 감소가 열복사 감쇠 효과를 증가시키는 것을 알 수 있었다. 복사열이 통과하는 분무 공간 분포의 영향을 살펴보기 위해 분사각을 변화시켜 열복사 특성을 분석하였으며 분사각이 클수록 복사 감쇠 효과가 커지는 것을 확인하였다. 이것은 유사한 액적크기분포와 유량조건에서도 액적들이 공간적으로 더 넓게 퍼져 있는 경우 복사의 감쇠 효과가 더 커질 수 있음을 보여준다.

계산유체역학모형 CFD_NIMR_SNU를 이용한 국지적으로 가열된 산악지역의 상세 바람 흐름 모사 - 화왕산 산불 사례 - (Simulation of Detailed Wind Flow over a Locally Heated Mountain Area Using a Computational Fluid Dynamics Model, CFD_NIMR_SNU - a fire case at Mt. Hwawang -)

  • 구해정;최영진;김규랑;변재영
    • 한국농림기상학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.192-205
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    • 2009
  • 2009년 2월 9일 화왕산에서는 대보름 행사인 '억새 태우기'가 많은 사람들이 지켜보는 가운데 시작되었지만 예상하지 못한 강풍으로 산불로 확대되어 많은 인명피해가 발생하였다. 본 연구에서는 3차원 계산 유체역학 모형인 CFD_NIMR_SNU 모형을 이용하여 복잡한 산악지역에서 국지적 가열에 따른 바람장을 모사함으로써 이날 발생한 산악 화재의 특성을 분석하였다. 화재가 발생한 지역의 지표 온도는 가열이 없을 때, $300^{\circ}C$$600^{\circ}C$ 일 때의 3가지 가열 강도조건을 주어 모사하였다. 지표 가열은 화재 발생 지역 중앙에서 수직 바람장을 $0.7m\;s^{-1}(300^{\circ}C)$$1.1m\;s^{-1}(600^{\circ}C)$만큼 증가시켰다. 난류운동에너지는 화재의 열에너지 자체 및 열적 순환에 의해 증가된 운동에너지에 의해 증가하였다. 화재로 인한 열은 복잡한 지형과 강한 경계 바람 조건과 함께 화왕산의 예상하지 못한 난류와 강풍 조건을 유도하였다. CFD_NIMR_SNU 모형은 인명피해를 발생시킨 산불을 이해하는데 도움이 되는 귀중한 분석 자료를 제공하였다. 모사 결과에 따르면 화재 발생 지점은 풍상측의 높은 지형으로 인하여 화재 발생 직전까지는 바람이 거의 억제되었던 것으로 보인다. 이러한 바람의 억제는 화재 발생에 따른 뜨거운 공기의 상승과 강한 경계 바람 조건에 의해 쉽게 되돌려졌다. 즉, 강한 경계 바람과 화재로 인한 가열이 함께 작용하여 강한 난류가 만들어졌고, 여러 명의 사상자가 발생한 산악 화재로 확산되었던 것이다. CFD_NIMR_SNU 모형은 중규모 모형과의 결합을 통하여 좁은 영역의 화재로 인한 난류 예보를 생산하는 등 산불 예방을 위해 활용될 수 있을 것이다.

환기부족 화재에서 일산화탄소 발생에 대한 FDS의 예측성능 (Prediction Performance of FDS on the Carbon Monoxide Production in the Under-Ventilated Fires)

  • 고권현
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제25권5호
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    • pp.93-99
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    • 2011
  • 본 연구에서는 환기부족 구획화재에서의 일산화탄소 발생에 대한 FDS의 예측성능을 평가하기 위해 수치해석 연구를 수행하였다. ISO-9705 표준 화재실의 2/5 크기의 모형 내부에 위치한 메탄과 헵탄 화염의 거동을 FDS Ver. 5.5를 이용하여 해석하였다. 해석 결과를 기존의 실험 결과와 비교함으로써 고온 상층부에서 연소가스 농도의 예측에 대한 FDS의 성능을 평가하고 CO 생성율이 국부 위치에서의 CO 농도 예측에 미치는 영향을 분석하였다. 해석 결과로부터 이단반응 혼합분율 모델이 적용된 FDS Ver. 5.5가 CO 농도의 예측에 있어 이전 버전의 FDS에 비해 효과적임을 알 수 있었다. 또한 환기부족 화재조건에서 CO 생성율을 조절함으로써 실험값에 보다 근접한 CO 농도를 얻을 수 있었다.

일체형 주상용 몰드 변압기의 덕트에 따른 열해석 특성 연구 (The Thermal Analysis of Pole Mount Mold Transformer with One-body Molding by Duct Condition)

  • 조한구;이운용;박영두
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.348-352
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    • 2004
  • The mold transformers have been widely used in underground substations in large building and have some advantages in comparison to oil-transformer, that is low fire risk, excellent environmental compatibility, compact size and high reliability. In addition, the application of mold transformer for outdoor is possible due to development of epoxy resin. The mold transformer generally has cooling duct between low voltage coil and high voltage coil. A mold transformer made by one body molding method has been developed for small size and ow loss, but it needs some cooling method because heat radiation between each winding is difficult. The life of transformer is significantly dependent on the thermal behavior in windings. Many transformer designers have calculated temperature distribution and hot spot point by finite element method(FEM) to analyze winding temperature rise. In this paper, The thermal analysis of pole mount mold transformer with one body molding by duct condition is investigated and the test result of temperature rise is compared with simulation data.

50 kVA 주상용 몰드변압기의 설계 및 특성평가 (The Design and Performance Test of Mold Transformer for Outdoor Pole)

  • 조한구;이운용;황보국
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 춘계학술대회 논문집 유기절연재료 전자세라믹 방전플라즈마 일렉트렛트 및 응용기술
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    • pp.132-137
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    • 2002
  • The mold transformers have been widely used in underground substations in large building and have some advantages in comparison to oil-transformer, that is low fire risk, excellent environmental compatibility, compact size and high reliability. In addition, the application of mold transformer for outdoor is possible due to development of epoxy resin. The mold transformer generally has cooling duct between low voltage coil and high voltage coil. A mold transformer made by one body molding method has been developed for small size and low loss. The life of transformer is significantly dependent on the thermal behavior in windings. To analyse winding temperature rise, many transformer designer have calculated temperature distribution and hot spot point by finite element method(FEM). Recently, numerical analyses of transformer are studied for optimum design, that is electric field analysis, magnetic field, potential vibration, thermal distribution and thermal stress. In this paper, the temperature distribution of 50 kVA pole mold transformer for power distribution are investigated by FEM program and the temperature rise test of designed mold transformer carried out and test result is analyzed compare to simulation data. In this result, the designed mold transformer is satisfied to limit value of temperature and the other property is good such as voltage ratio, winding resistance, no-load loss, load loss, impedance voltage and percent regulation.

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분리막 제습공조시스템의 잠열부하 저감효과 예측 (Prediction of Latent Heat Load Reduction Effect of the Dehumidifying Air-Conditioning System with Membrane)

  • 정용호;박성룡
    • 설비공학논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.15-20
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    • 2017
  • The summer climate is very hot and humid in Korea. The humidity is an important factor in determining thermal comfort. Recently, the research for dehumidification device development has been attempted to save energy that is required for the operation of the current dehumidifiers on the market. Existing dehumidification systems have disadvantages such as wasting energy to drive a compressor. Meanwhile, dehumidification systems with membranes can dehumidify humid air without increasing the dry bulb temperature so it doesn't have to consume cooling energy. In this paper, the cooling energy savings was studied when a dehumidification system was applied in a model building instead of a chiller. The sensible heat load was almost the same result, but the latent heat load was decreased by 38.9% and the total heat load was decreased by 8.5%. As a result, electric energy used to drive the compressor in a chiller was saved by applying a membrane air-conditioning system instead.