최근 화재와 관련된 연구가 활발해지면서 축소모형실험 등을 통한 연구가 진행되어 왔다. 그러나 실물화재 실험과의 직접적인 상관관계를 설명하기에는 충분하지 못하기 때문에 실물화재에 대한 관심이 증가되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 산소소모율법을 적용한 10 MW급 라지스케일로리미터를 개발하였으며, 헵탄 풀 화재를 이용한 발열량 보정을 수행하였다. 그 결과 신뢰성 높은 보정결과를 얻었으며, 보다 진보적인 실물화재연구에 적용할 수 있음을 확인할 수 있었다.
고체 가연물 주위의 유동과 열적 두께의 변화가 열방출률 특성에 미치는 영향을 고찰해보기 위해 ISO 5660-1 콘 칼로리미터 실험을 수행하였다. 고체 가연물로는 연소반응 중 Char를 발생시키지 않는 Polymethyl methacrylate (PMMA)를 선정하였고 열침투깊이를 계산하여 PMMA의 열적 두께를 구분하였다. 콘 칼로리미터의 덕트 유동을 12, 24, 40 L/s로 설정하여 가연물 주위에 강제 유동을 발생시킨 뒤 PMMA의 연소 시 측정된 열방출률을 측정함으로써 열분해 특성을 분석하였다. 열적으로 얇은 가연물의 열방출률은 주위의 유동 변화에 크게 영향을 받지 않았지만, 열적으로 두꺼운 가연물은 유량의 변화에 따라 열방출률이 크게 영향 받는 것을 확인하였다.
본 연구에서는 터널에서 화재 발생시 역기류의 위치를 결정하기 위하여 축소실험을 실시하였다. Froude 상사를 사용하여 1/20로 축소된 모형터널에서 실험을 실시하였으며 가연물질로는 에탄올을 사용하였다. 한 변의 길이가 8-16cm의 화원을 사용하였으며 발열량은2.47-12.30㎾이다. 터널 단면의 종횡비(터널높이/터널폭)가 증가할수록 역기류를 제어하기 위해 더 큰 배연 풍속이 요구됨을 확인하였다. L$_{B}$$^{*}$ <5일 때 역기류를 막기 위한 배연속도가 0.25승에서부터 발열량에 비례하여 증가한다. L$_{B}$$^{*}$$\geq$5에서는 발열량의 0.3승에 비례한다.
본 연구는 고체가연물의 초기 점화 및 화재성장과정에서의 발열량을 정량적으로 측정하고 가연물에 따른 화재성장특성 파악하고자 한다. 실험에 적용된 고체가연물은 단일/이중 목재크립, 단일/이중 쿠션, 카페트/목재크립이며 화재발달 단계에서 화재성장특성을 시간 제곱 화재성장 시나리오와 비교분석하고 고체가 연물의 화재성장 계수를 정량화 하였다. 고체가연물의 연소과정에서 소모되는 연료의 질량과 방출되는 총열에너지 개념을 이용하여 가연물의 평균 유효연소율을 평가하였으며 환기 및 화재조건의 영향을 분석하여 화재해석시 화재시나리오를 설정하는데 있어서 실질적인 정보를 제공하고자 한다.
The analysis shows that the variation of maximum pressure of the cycle, rate of hear release, rate of mass burned, and combustion delay are influenced by the inlet air humidity in the spark-ignition engine. The quantitative combustion delay can be obtained from the rate of mass burned. Also, the variation of time loss and effective compression ratio with the change of inlet air humidity are dominated by the development of rate of heat release.
이 연구에서는 암모늄염을 처리한 리기다 소나무의 연소성을 시험하였다. 실온에서 3종류의 암모늄염 즉, 황산암모늄, 제1인산암모늄, 그리고 제2인산암모늄의 20wt% 수용액에 각각 리기다 소나무를 함침시켜 건조시킨 후 콘칼로리미터(ISO 5660-1)를 이용하여 그의 연소성을 시험하였다. 암모늄염으로 처리한 시험편은 처리하지 않은 시험편에 비하여 그의 연소성을 감소 시켰다. 이것은 연소 억제성이 순수 리기다 소나무 시험편에 처리한 암모늄염 때문에 향상된 것으로 생각된다. 또한 암모늄염으로 처리한 시험편은 처리하지 않은 시험편에 비해 낮은 최대열방출률과 낮은 총방출열량을 나타내었다.
For this study, fire tests were performed targeting household items (Sofa, Drawer, Refrigerator, Washing machine) using a large cone calorimeter (Large Scale Cone Calorimeter, LSC). The data were obtained focusing on the fire characteristic of the data when the actual fire occurs. The study results showed the following mean HRR of the household items; drawer 2843 KW, sofa 2939 KW, washing machine 719 KW, refrigerator 2907 KW, and THR is found in sofa 2202 MJ, drawer 1559 MJ, refrigerator 1193 MJ, washing machine 627 MJ. From the result, it could be found that the sofa can cause significant heat generation when the fire occurs, and the flashover tendency was found relatively high in compartment fire. In addition, a weight of the four our household items was reduced sharply in a similar time (20min before and after) degree after ignition. The drawer and sofa which has a high heat release can be considered to speed up the fire spread as their weight decrease rapidly and showed relatively weak to the fire compared to the refrigerator and washing machine.
The extinction characteristics of low strain rate normal gravity (1-g) nonpremixed methane-air flames were studied numerically and experimentally. A time-dependent axisymmetric two-dimensional (2D) model considering buoyancy effects and radiative heat transfer was developed to capture the structure and extinction limits of 1-g flames. One-dimensional (1D) computations were also conducted to provide information on 0-g flames. A 3-step global reaction mechanism was used in both the 1D and 2D computations to predict the measured extinction limit and flame temperature. A specific maximum heat release rate was introduced to quantify the local flame strength and to elucidate the extinction mechanism. Overall fractional contribution by each term in the energy equation to the heat release was evaluated to investigate the multi-dimensional structure and radiative extinction of 1-g flames. Images of flames were taken for comparison with the model calculation undergoing extinction. The two-dimensional numerical model was validated by comparing flame temperature profiles and extinction limits with experiments and ID computation results. The 2D computations yielded insight into the extinction mode and flame structure of 1-g flames. Two combustion regimes depending on the extinction mode were identified. Lateral heat loss effects and multi-dimensional flame structure were also found. At low strain rates of 1-g flame ('Regime A'), the flame is extinguished from the weak outer flame edge, which is attributed to multi-dimensional flame structure and flow field. At high strain rates, ('Regime B'), the flame extinction initiates near the flame centerline due to an increased diluent concentration in reaction zone, which is the same as the extinction mode of 1D flame. These two extinction modes could be clearly explained with the specific maximum heat release rate.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제26권4호
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pp.457-463
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2002
The closed cycle diesel engine is used in a closed circuit system which has no air breathing. The working fluid as intake mixture are consisted of oxygen, argon and recirculated exhaust gas in order to obtain underwater or underground power sources. In the present study, the high pressure diesel engine which can be operated by the closed cycle system with high intake pressure for increasing the net power rate is designed. It has been carried out to investigate the combustion characteristics of high pressure diesel engine according to the power rate. The maximum cylinder pressure and heat release rate were investigated. Also, major experimental data such as specific fuel consumption rate, oxygen concentrations, fuel conversion efficiency, polytropic exponent, and IMEP were compared with low pressure diesel engine experimental data.
건축물의 성능위주 소방설계의 활용성 및 신뢰성을 향상시키기 위해서는 다양한 화재실험 및 조사 등을 통해 가연물의 연소물성에 관한 광범위하고 다양한 데이터베이스가 필요하다. 본 연구에서는 건축물의 성능위주 소방설계에 활용하기 위해 건축물의 내장용 판재 2종과 내장용 루버 3종을 대상으로 연소시험을 실행하여 연소발열특성 등을 파악하였다. 또한 내장용 판재는 그 두께에 따라 최대열방출률 등 연소발열성상에 차이가 발생할 가능성이 있으므로 판재의 두께에 따라 연소시험을 수행하였다. 실험결과 내장재 판재 및 루버의 단위연소량당 평균발열량은 15.3MJ/kg~16.9MJ/kg이었고, 내장용 판재의 평균최대열방출률과 평균최대이산화탄소 농도는 판재의 두께에 따라 차이가 있는 것이 확인되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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