• 제목/요약/키워드: Longitudinal flow ventilation system

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도로터널에서 종류식 환기 시설의 운전 방안 (An Operation Methed for Longitudinal Flow Ventilation System in a Road Tunnel)

  • 김태형;황인주;홍대희;정종승;정종경
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집B
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    • pp.87-92
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    • 2001
  • In automobile highway tunnels, in order to maintain a suitable environment for drivers and traffic, visibility in the tunnel must be maintained, and the concentrations of poisonous substances including carbon monoxide must be kept at or below allowable levels. For this reason, in long tunnels and tunnels with heavy traffic, ventilation facilities are installed. When the ventilation facilities are run at full capacity, the environment in the tunnel is obviously adequately maintained, but this consumes a great deal of electric power. Consequently, a central problem in highway tunnel ventilation control systems is to keep the pollution concentration at or below the allowable level, and thus provide a safe environment for traffic, while consuming as little electricity as possible. This paper introduces an operation method of longitudinal flow ventilation systems with jet-fan, dust collector and vertical ducts.

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도로터널 횡류환기방식의 환기특성 및 시스템 설계 관한 연구 (A study on the ventilation characteristics and design of transverse ventilation system for road tunnel)

  • 유지오;김효규
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.305-315
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    • 2018
  • 본 연구에서는 도로터널의 횡류환기 및 반횡류환기 방식의 설계 방안을 도출할 목적으로 수치해석적인 방법에 의해서 환기특성을 고찰하고 소요환기량과 환기 시스템 용량의 관계를 검토하였으며, 다음과 같은 결과를 얻었다. 급 배기 횡류환기방식에서 환기시스템의 급 배기풍량은 이론적으로 소요환기량과 자연환기량의 차가 되나, 해석결과에 의하면 환기시스템 용량은 소요환기량과 자연환기량의 차보다 약 10%정도 증가하는 것으로 나타나고 있다. 또한 제트팬을 설치하여 종방향 풍속을 증가시키는 경우, 환기시스템의 급배기 풍량은 감소하나, 터널풍속이 증가할 수록 터널 내 농도가 감소하기 때문에 오염물질에 대한 배기효과가 감소하여, 횡류 환기시스템의 용량 감소효과는 감소하는 것으로 나타나고 있다. 급기만 하는 반횡류식에서는 터널입구 풍향이 차량진행방향과 반대인 경우에는 환기시스템의 급기풍량은 소요환기량과 동일하나, 해석결과에서는 약 13.3% 이내의 범위에서 증가하는 것으로 나타나고 있으며, 터널입구 풍속이 음수인 상태에서는 제트팬 댓수를 증가하여 도 환기효과는 기대할 수 없는 것으로 나타났다.

제트팬 운전에 의해 형성되는 터널내 유동에 대한 수치적 해석 (NUMERICAL ANALYSIS OF TUNNEL FLOW INDUCED BY JET FAN)

  • 김정엽
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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    • pp.10-13
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    • 2010
  • The flow field in road tunnel is influenced by some facts such as piston effect of vehicle's move, operation of ventilation facilities, natural wind and buoyancy effect of fire plume. Among those, jet fan is one of main ventilation facilities especially in longitudinal ventilation system of tunnel. In this study to analyze tunnel flow induced by operation of jet fan, numerical simulation has been carried out. The velocity distributions and streamlines in tunnel are examined to consider the three-dimensional characteristics of tunnel flow caused by jet fan.

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제트홴의 이격거리에 따른 터널내 환기특성에 관한 수치적 연구 (Effects of the Distance between Jet Fans on the Ventilation Performance in a Road Tunnel)

  • 김정엽
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.25-30
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    • 2011
  • The jet fan is generally used to add thrust in the longitudinal ventilation system of road tunnel and the geometric conditions of jet fan such as the distance from tunnel wall have an effect on the performance of ventilation system. Numerical analyses on the flow in tunnel caused by operation of jet fan are presented to study the ventilation characteristics in tunnel. While the distance between jet fans in parallel installed in tunnel is changed 0.5 L/D to 3.0 L/D, the flowrate and mean velocity through tunnel are calculated for each cases. As the distance between jet fans increases, the flowrate through tunnel increases asymptotically and the momentum of tunnel flow is alike.

도로 터널내의 공기유동 양상을 예측하기 위한 수치해석 (Numerical Analysis to Predict Air Flow Phenomena in a Road Tunnel)

  • 최인수;박병덕;윤일로
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제5권4호
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    • pp.313-320
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    • 2002
  • A 2-dimensional $k-{\varepsilon}$ numerical model was developed to explore the effects of vehicle movement, jet fan and wind speed for the ventilation of road tunnels. To consider the temperature distribution in the tunnel, the energy equation was solved with a source term of the energy exhausted from vehicles. Although the tunnel ventilation can be made by the piston effect of vehicle movement, an additional ventilation is necessary when a head wind is existing. Jet fans may assist the air flow in the tunnel. However, more efficient ventilation system should be necessary, because the exhaust gas from vehicles flow along the road surface and it cannot be diffused in the longitudinal tunnel.

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횡류식 대배기구 방식을 적용한 도로터널에서 화재시 최적배연풍량 선정에 관한 연구 (A Study of Smoke Exhaust Rate for the Transverse Ventilation with Oversized Exhaust Ports in Road Tunnel)

  • 유지오;윤성욱;이동호
    • 한국안전학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.7-12
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    • 2006
  • Recently, the application of transverse ventilation system with oversized exhaust ports has been increased in bidirectional road tunnel in order to improve smoke exhaust ability. Therefore, in this study, for decision of the optimal smoke exhaust rates in the transverse ventilation system, several standards of nations are compared and numerical simulations with variations of exhaust flow rates are carried out in terms of smoke spread distance by FDS ver. 3.1. As results, in the case of no internal longitudinal air velocity in tunnel, the smoke exhaust rate of $80m^{3}/s$ (the smoke generation rate at HRR of 20MW) is sufficient enough to limit the smoke spread within 250m in 6 minutes after the fire. However, in the case of the internal longitudinal air velocity at 2.5m/s, the smoke exhaust rate should be increased $130m^{3}/s$.

종류식 터널내 소요 환기량에 의한 터널환기 및 화재 시뮬레이션 연구 ( 임고 4 터널 ) (Fire Simulation Study and Tunnel Ventilation of Requirement in the Longitudinal Tunnel. (In Yimgo-4th Tunnel))

  • 채경희
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2008년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.1378-1385
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    • 2008
  • This study is aimed to analyze the flow patterns and thermal characteristics by computer simulation under the variations of fire strength for Daegu-Pahang Yimgo-4th tunnel, from which flow and heat distributions are predicted in the longitudinal tunnel. Though the results of numerical computations, followings are found; one is that the volume flow rate is discontinuously increasing as closer to fire location, and the other is that a critical design to get faster flow rate is required because of existence of backlayer flow for the high fire strength in view of safety for the people in fire of the tunnel.

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단면형상 변화에 따른 전열교환기 열전달 특성변화에 대한 연구 (Heat Transfer Performance of the Duct with Various Cross Section in Heat Exchanger)

  • 김응복;한민섭;김내현;원태연
    • 설비공학논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.322-327
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    • 2010
  • It is a critical task to keep the ventilation system working in a proper and efficient manner in large multi-storey buildings, and the enthalpy exchanger is becoming an increasingly important part of the ventilation system by playing the function of channeling heat and moisture. We present a computational study on the heat transfer performance of the cross-flow enthalpy exchanger, which is in large use for residential buildings. The ducts are considered whose cross-sectional shapes resemble triangle and longitudinal centerline a cosine wave. It is shown that, as the cross-sectional shape departs from triangle, the heat transfer performance of the duct tends to deteriorate. Also, applying the wave-like shape to the longitudinal centerline of the duct increases the rate of heat transfer and the applied pressure-gradient at the same time. The origin of the performance variations in the cases considered are quantitatively analyzed and discussed.

화재강도변화에 따른 횡류식 대배기구 배연량 설정에 관한 연구 (A Study on Setting Smoke Exhaust Rate According to the Transverse Ventilation with Oversized Exhaust Ports in Road Tunnel by the Variation of Fire Intensity)

  • 이동호;김하영
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.38-43
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    • 2008
  • 최근에 양방향 도로터널에서 배연효율의 증가가 요구됨에 따라 대배기에 의한 횡류식 양방향터널 배연시스템 적용이 증가되었다. 본 연구에서는 FDS Ver4.0을 사용한 수치해석을 통해 배연량과 화재강도를 변화시켜 최적배연조건을 도출하였다. 결과로, 터널 내부로 외부기류가 유입되는 경우에는 배연량을 증가시켜야 하는 것으로 나타났으며 화재지점으로 2.5m/s의 속도로 외기가 불어올 때 연기가 250m 이내로 제어되는 대배기구의 배연용량은 $244.8m^3/s$의 값으로 제어되어야 한다.

종류식 환기 시스템에서 임계속도 도달 전 스모크 확산 영역에 관한 실험적 연구 (An experimental study on the smoke-spread region before reaching the critical velocity for the case of fires in tunnels employing longitudinal ventilation system)

  • 김영민;윤성욱;윤찬훈;김진
    • 터널과지하공간
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    • 제16권6호
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    • pp.526-535
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    • 2006
  • 본 연구에서는 장대터널 화재 시 발생하는 스모크의 거동특성을 파악하기 위해 축소모형실험을 실시하였다. Froude 상사를 기초로 실제 터널을 1/50로 축소한 20 m 의 아크릴 터널 모형을 제작하였으며, 파라핀 기체로 만든 스모크를 터널 내부에 주입시킴으로써 20MW의 실제 화재를 모사하였다. 실험에서 화재 발생 약 2분 후에 스모크는 부력효과의 감소로 아래로 하강하였으며, 제트팬 가동 전까지 4분 동안 스모크는 약 90 m를 이동하였다. 제트팬이 가동되고 기류속도가 임계속도 (도로터널 화재 중 발생하는 스모크의 역기류를 제압하기 위한 최소 공기속도)에 가까워질수록 스모크의 제어가 효율적으로 이루어지며, 스모크의 분포는 화원에서 약 3 m 정도로 더 이상 탈출 방향으로의 스모크 전파가 이루어지지 않았다. 하지만, 제트팬 가동 초기에 스모크의 제어가 거의 이루어지지 않음을 보였고 오히려 이 단계에서 탈출자의 호흡선 차단 등의 위험요소가 내재되어 있음을 알 수 있었다.