본 연구에서는 구획 공간에서 가솔린 화재 시 내벽의 열전도 계수 변화에 따른 열유동 현상에 관한 기초 연구를 수행하였다. 이를 위해서 내벽의 열전도 계수가 $0.18W/m{\cdot}K$인 내화보드의 재질로 구성된 가로 0.4 m, 세로 0.6 m, 높이 0.6m인 축소된 구획공간을 제작하였으며, 개구부 면적이 $0.12m^2$이고 연료 팬의 크기가 $0.01m^2$인 조건에서 가솔린 화재실험을 수행하여 높이 0.37 m 국부지점의 온도와 총괄 발열량을 산출하였다. 벽면 열전도 계수 변화가 구획 공간 내부의 온도 분포에 미치는 영향을 분석하기 위해서 화재해석 프로그램인 FDS(Fire Dynamic Simulator)를 사용하여 동일한 발열량 조건에서 온도분포 측정값과 해석결과를 비교하였다. 그 결과 최대 발열량이 4.8 kW인 정상상태 구간에서 온도분포 예측 값이 10 % 이내로 일치하는 것을 확인하였으며, 벽면 열전도 계수가 $0.1W/m{\cdot}K$에서부터 $100W/m{\cdot}K$까지 증가한 결과 벽면의 평균 온도는 약 71% 정도 감소되는 것으로 예측되었다.
스프링 침대 매트리스의 화재안전성을 향상시키기 위한 방안으로 냉각재료(물)을 포함한 냉각프레임을 제작하여 침대 매트리스 아래 또는 침대 매트리스와 침대 매트리스 받침대 사이부분에 냉각프레임을 설치하여 냉각프레임 설치 유무에 따른 실물규모 화재시험을 실시하였다. 시험 초기(약 3분)에는 비슷한 화재성상을 보이나 이후에는 냉각프레임이 없는 경우는 급격한 화재성장이 확인 되었으며, 냉각프레임이 있는 경우는 성장되지 않고 쇠퇴가 진행되었다. 침대 매트리스 상단표면에서의 화염전파는 반원방향으로 유사하게 진행되었으며, 평균 화염전파속도는 약 0.005 m/s 분석되었다. 최대화염높이는 냉각프레임이 없는 경우 약 2.7 m, 냉각프레임이 설치된 경우 약 1.8 m로 분석되었다. 또한 최대열방출율(Heat release rate)은 냉각프레임이 없는 경우는 약 740 kW, 냉각프레임이 설치된 경우는 약 400 kW 측정되었다. 결과적으로 냉각프레임 설치를 통해 침대 매트리스 화재시 화염높이 및 열방출율이 저감되는 것으로 확인되었다.
The effect of reentrant type bowl geometry on combustion characteristics was investigated in a D.I. diesel engine. The main factor was the aspect ratio (Bowl Diameter / Bowl Depth) of bowl of combustion chamber, and the cylinder pressure, engine performance and emissions of the engine using the 4 kinds of the combustion chamber were meadured. Also, the combustion characteristics compared of the experimented and the calculated values which is used by the Hiroyasu's combustion model. The results are as follows; The effect of $d_c/H$ on ignition delay period are small. The smoke is corerelated to the heat release of the premixed and the diffusion combustion, i.g, the smoke decreased by decreasing the premixed combustion or increasing the diffusion combustion on cumulative heat release. The premixed combustion process has more effect than the diffusion combustion on smoke. The formal tendency of $d_c/H$ on engine performance has not appear.
A room-corner fire scenario of ISO 9705 with flame spread model developed by Quintiere is applied to the interior finish materials to show the sensitivity of properties derived from AST, E-1321 and ASTM E-1354 is investigated and various range of thermal properties by the author were analyzed in the model. There are including flame heat flux and thermal inertia, lateral flame spread parameter, heat of combustion and effective heat of gasfication. The time for total energy release rate to reach 1MW is examined. Though some areas are neede for improvements, The model appears to predict good results with all the range of input properties and could be
In the event of a fire on the outer walls of an architectural structure, through real scale experiments with the purpose of estimating the Flame Trajectory, the behavior and risks of expanded combustion to an upper architectural compartment of the Fire Plume Ejected from an Opening according to changes in the aspect ratio of the opening were examined. The results showed that the more the heat release rate of the fire source increased, the heat capacity of the Fire Plume Ejected from the Opening also increased, and for the case of heptane when compared with methanol or ethanol, the results showed a trend for a significant amount of unburned gas to remain. The results also showed that the larger the aspect ratio was, the more likely it was for the Flame Trajectory to approach the outer walls and rise up. In each of the experiment conditions, as the flame rose from the lower part of the wall to the upper part of the wall, a steady decrease was shown for the temperature distribution. Also by quantitatively analyzing the amount of unburned gas that remained, a method to estimate the temperature of the Fire Plume Ejected from an Opening for a traverse opening was implemented.
본 연구에서는 자원 재활용-에너지에 바탕을 둔 돈분, 계분, 혼합물의 연소특성에 대하여 고찰하였다. 시험편은 건조 오븐을 이용하여 항량까지 건조시킨 후에, 콘칼로리미터(ISO 5660-1)를 이용하여 연소성질을 시험하였다. 그 결과 돈분의 최대유효연소열(78.72 MJ/kg)은 계분(69.41 MJ/kg)과 비교하여 탄화수소의 많은 양 때문에 비교적 증가했다. 또한 돈분의 $CO_2$ 발생속도(0.1959 g/s)와 총연기발생률($419m^2/m^2$)도 각각에 대하여 계분보다 증가하였다. 반면에 계분의 CO 발생량(0.0996 kg/kg)과 CO 발생속도(0.0034 g/s)는 계분이 함유하고 있는 많은 무기물 함량 때문에 각각 돈분보다 높았다. 따라서 높은 연소 에너지는 탄화수소 함량에 의존하여 발생되는 것으로 판단된다.
가스터빈 희박 예혼합 연소기에서 발생하는 연소 불안정 현상을 예측하기 위하여 열음향 해석 기법이 폭넓게 사용되고 있다. 그러나 이러한 모델들은 전체 연소기 시스템과 화염의 형상을 과도하게 단순화함으로써, 모델 정확도에 한계를 드러내왔다. 본 연구에서는 두 가지 측면에서 열음향 모델의 정확도를 개선하고자 하는 노력을 시도하였다. 우선 화염의 위치를 연소기 입구가 아닌 실제 계측 결과를 반영할 수 있도록 열음향 모델을 수정하였으며, 두 번째로는 열 발생 위치가 얇은 화염의 형태가 아닌, 실제 화염의 형상과 같이 열 분포 현상을 반영할 수 있도록 하였다. 모델 수정 결과 기존의 열음향 모델 대비, 불안정 현상의 성장률을 예측하는데 있어서 오차가 줄어드는 것으로 나타났다.
건축물 적재가연물은 종류 및 양 등의 특성에 따라 화재지속시간과 화재규모 등에 크게 기여한다. 서점은 다른 건축용도보다 가연물이 다량 적재되어 있으므로 화재발생시 화재위험성이 클 가능성이 있다. 그러나 한편으로는 서점 내부의 서적은 연소하면 탄화층이 형성되고 적재가연물량에 비해 노출표면적이 작기 때문에 화재시 열분해가스의 생성이 작을 가능성도 있다. 이러한 가능성을 다양한 실험을 통해 파악하여 서점의 화재안전설계에 합리적으로 반영할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 서점의 성능위주설계에 활용하기 위하여 적재가연물을 재현한 시험체를 가열로에 넣고 ISO834-1:1999 표준가열곡선에 따라 가열하는 일련의 실험을 실행하였다. 이 실험 결과를 바탕으로 서점의 적재가연물의 연소발열성상을 파악하고 성능위주설계에 필요한 연소속도 및 열방출률 등을 제시하였다.
This paper deals with theoretical model developed for analyzing the heat transfer of automotive cooling systems. The model has a modular structure which links various cooling system submodels. From the model, heat transfer rate of automotive cooling systems can be predicted, providing useful information at the early stages of the design and development. The aim of the study is to develop a simulation program for automotive cooling system analysis and a performance analysis program for analyzing heat exchanger. Heat release rate from combustion gas to coolant through the cylinder wall in engine cylinder was analysed by using an engine cycle simulation program. In this paper, details of each submodel are described together with the overall structure of the vehicle model.
본 연구에서는 건축물 내장재 가운데 바닥재의 화재특성을 평가하기 위하여 목재, 모노륨, 장판지, 니스코팅 된 장판지 등 4종의 바닥재를 대상으로 콘칼로리미터, 발화온도시험기, 열중량분석기, 한계산소지수시험기 등을 이용하여 착화성, 발열특성, 난연성과 같은 연소특성을 분석하였다. 모노륨은 발화온도가 $325^{\circ}C$로 가장 낮았으며, 장판지와 니스코팅 된 장판지는 비교적 빠른 시간인 7초 이전에 착화가 시작되었다. 총열방출량은 목재가 $100MJ/m^2$로 가장 높게 나타났지만 최대열방출율은 니스코팅된 장판지가 가장 높은 것으로 나타났다. 열중량분석 결과, 모든 바닥재들이 $300{\sim}400^{\circ}C$ 온도구간에서 급격한 중량감소를 보였으며, 한계산소지수는 장판지와 니스코팅 된 장판지가 20~21% 정도이고 목재는 34%로 나타났다. 본 연구결과를 살펴보면, 모노륨, 장판지, 니스코팅 된 장판지는 착화가 빠르고 연소가 용이한 반면, 발열량은 낮은 것을 알 수 있었으며, 목재는 비교적 착화위험성이 낮고 난연성은 좋지만 발열량이 높은 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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