• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제31권4호
• /
• pp.26-34
• /
• 2017

본 논문은 거실제연설비의 인접구역 상호제연방식의 성능 확인 및 향상을 위한 논문으로써 국가화재안전기준(NFSC)과 NFPA 연기제어에 관한 규정을 비교 분석하였다. 분석방법은 화재 시뮬레이션(FDS)을 통해 모델링을 실시하여, 급기량 변화, 제연경계의 폭, 화재실내 가연물 변화, 유입공기의 풍속차이를 통해 이루어졌다. 그 결과 청결층 확보를 위해 급기량을 배출량 이하로 하였을때 화재실에서의 청결층 확보에 유리한 것으로 나타났으나 급기실에서는 급기량을 배출량 이상으로 하였을때 청결층 확보에 유리한 것으로 나타났으며, 제연경계의 폭이 길어질수록 성능 확보에 유리한 것으로 나타났다. 또한 가연물의 종류에 따라 급기량과 배출량을 고려해야 하며, 공기유입구 풍속은 급기량을 감소시킴과 동시에 공기유입구 풍속을 낮게 하므로써 화재실의 청결층 확보에 유리한 것으로 나타났다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.15-20
• /
• 2006

본 연구는 상대식 지하철 역사에서 화재발생시 작동되는 두 가지 환기팬 풍량에 의한 열 및 연기 분포 특성 예측을 위하여 수치해석적 연구를 수행하였다. 터널연결부에서 발생되는 자연풍, 배기구 유속 및 온도 등 PART I에서 얻은 계측값을 경계조건으로 입력하였다. 배연용량에 따른 승강장 내의 열, 연기, 가시거리 그리고 유독가스 분포를 파악하기 위하여 2가지 경우를 고려하였다. Case I에서는 해당역사 현장에서 계측한 값을 Case II에서는 국가화재 안전기준(National Fire Safety Codes, NFSC 501)에서 제시한 배연량을 사용하였다. 수치해석 결과에서 보여주듯이 배기구의 유속 크기는 화재에 의한 열 및 연기유동에 크게 영향을 미치는 것을 알 수 있으며, 배연 풍량이 클수록 높은 제연효과를 나타내는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.7-13
• /
• 2011

본 연구에서는 최근 증가하고 있는 대심도역사의 제연 팬 용량에 따른 연기확산영향에 대하여 분석하였다. 시뮬레이션모델은 신금호 역사(5호선, 깊이 46m)를 대상으로 하였으며, 설계된 제연 용량과 실측 제연 용량의 차이에 따른 연기확산 영향을 분석 하였다. 현장조사 및 실측을 통하여 계측된 실제 역사의 제연 팬에 관한 데이터를 화재시뮬레이션 조건으로 적용하였다. 역사전체를 해석 대상으로 하여 총 400만개의 격자를 사용하였으며, 설계된 제연성능과 실측된 제연성능에 따른 연기확산 영향 비교를 위하여 화재 시나리오를 작성하여 Case별로 화재해석을 수행하였다. 계산 효율을 높이기 위하여 MPI병렬 처리기법을 사용하였으며 해석코드는 large eddy simulation 기법을 주로 사용하는 FDS code를 사용하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권11호
• /
• pp.237-243
• /
• 2018

최근 소방설계에서 '성능위주설계'가 도입되면서 설계 단계에서부터 현장에서 화재에 의한 최소한의 피해를 목적으로 다양한 노력을 기울이고 있다. 그러나 성능위주의 설계를 위한 다양한 노력에도 불구하고 설계엔지니어들에게 제연설비의 화재안전기준에서 제시하는 법령기준이 각 설계인자의 최소 설정한계를 제시하는 가이드가 된다. 이러한 법령기준은 최소한의 기준을 제공하는 것이기 때문에 다양한 상황의 건물과 더 다양한 변수를 고려해야하는 설계 엔지니어들에게 세밀한 가이드를 제공할 수는 없기 때문에 복합적인 상황에서 어떤 인자가 화재 시 안전에 더 영향을 많이 미칠 것인지 미리 인지하고 상황에 따라 인자들을 상호 조절할 수 있는 설계정보가 필요하다 할 것이다. 본 논문에서는 대공간에서 거실급배기방식을 사용하고 제연경계에 의하여 구획이 되어 있는 경우, 배연량을 법정 배연량으로 고정한 상태에서 거실제연 설계에 가장 영향을 많이 미칠 것으로 판단되는 두 가지 인자인 제연경계의 높이와 급기량을 대상으로 미 NIST에서 제공하는 화재시뮬레이션(Fire Dynamic Simulation) 코드를 이용하여 설계인자들에 대한 합리적인 설계를 위한 정보를 제공하기 위한 연구를 수행하였다. 성능위주설계를 위해 초기설계에 제연경계의 높이를 최대한계로 설계한 후 시뮬레이션 등의 다양한 방법을 통한 합리적인 풍량 결정이 이루어져야 할 것으로 판단된다.

• 한국가시화정보학회지
• /
• 제4권2호
• /
• pp.44-50
• /
• 2006

A visualization study on the boundary layer and near-wake of an NACA 0012 airfoil was con-ducted in order to investigate the influence of boundary layer behavior on the near-wake at low Reynolds numbers. The present study is investigated at static angles of attack ${\alpha}=0^{\circ},\;3^{\circ},\;6^{\circ}$ and $Re=2.3{\times}10^4,\;3.3{\times}10^4,\;4.8{\times}10^4$ by using a smoke-wire technique. The results of this study show that the laminar boundary layer on the airfoil surface is attached to the surface at ${\alpha}=0^{\circ}$, and that laminar separation of boundary layer on the airfoil surface occurs at ${\alpha}=3^{\circ}$. Furthermore, reattachment of the boundary layer occurs in the case of ${\alpha}=6^{\circ}$. In the current study, the location of the laminar separation point moves upstream as the Reynolds number and the angle of attack increase.

• 한국지구과학회지
• /
• 제32권3호
• /
• pp.276-293
• /
• 2011

본 연구에서는 한반도 황사 사례 동안 WRF 기상모델과 SMOKE 배출량모델, CMAQ 및 CMAQ-MADRID 대기질 모델을 이용하여 다양한 황사 발생량 경험식에 대한 $PM_{10}$의 농도를 추정하였다. 특별히 Wang et al.(2000), US EPA 모델, Park and In(2003), GOCART 모델, DEAD 모델의 5가지 황사 발생 경험식이 중국과 몽골 등의 황사 발생량을 추정하기 위해 WRF-SMOKE-CMAQ(MADRID) 모델에 적용되었다. 일기도, 후방궤적 및 위성이미지 분석에 따르면 한반도로의 황사 수송은 절리저기압(위성에서 콤마형 구름)과 관련된 지상 전선의 뒤쪽에서, 그리고 상층 제트류의 발달에 기인한 파의 정체현상과 함께 상층 골에서의 풍속이 하층으로 전이되는 풍하 바람에 의해 생성되었다. 그리고 WRF-SMOKE-CMAQ 모델링 결과, 황사의 시 공간적 분포에 있어서는 Wang et al.(2000)의 경험식이, 평균 편의 및 평균 제곱근 오차에서의 정확도 부분에서는 GOCART 모델의 경험식이 관측값을 보다 잘 모사하는 것으로 나타났다. 또한 Wang et al.의 경험식을 이용한 황사의 연직분포 분석 결과에서 강한 황사 사례(2007년 3월 31에서 4월 1일 $800\;{\mu}g/m^3$ 이상)의 경우는 황사 수송이 한반도 상공 대기 경계층 내를 통과하였기 때문으로, 약한 황사 사례(2009년 3월 16일과 17에 $400\;{\mu}g/m^3$ 이하)의 경우는 황사 수송이 경계층 위를 통과하였기 때문으로 나타났다. 또한 CMAQ 모델과 CAMQ-MADRID 모델에서의 미세먼지($PM_{10}$) 민감도 분석 결과에서는 CMAQ-MADRID 모델이 CMAQ 모델에 비해 한반도를 포함한 동아시아 지역에서 최대 $25\;{\mu}g/m^3$ 정도가 높게 모사되었고, 모델 내 구름 액상과정에 의해서는 최대 $15\;{\mu}g/m^3$ 정도가 제거되는 것으로 나타났다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
• /
• pp.208-213
• /
• 2010

In this study CFD(Computational Fluid Dynamics) analysis of the steady fire-driven fuid flow for the performance test of ventilation at railway tunnel between Heuksok and Nodeul Station from Seoul Metro 9 is performed. There were fans with exhaust and intake modes and each was installed at the middle and both ends of the tunnel. For this test, the pool fire source of methyl alcohol with 1.5MW and smoke generators were installed between the middle of tunnel and Heuksok Station. In this test, the smoke behavior from natural convection was observed for 10 minutes from the ignition of pool fire and then fans with intake-modes at both sides of Heuksok effect of fan-on with intake mode located in the opposite side of the tunnel nearby Heuksok Station on fire-driven fluid flow is studied on when the boundary conditions of fan-on at the tunnel between Heuksok and Nodeul Station are the same as test. FLUENT, a commercial CFD code, is used for this analysis.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.1319-1324
• /
• 2007

Many researches have been performed to analyze the smoke movement in tunnel fires by using field model. Recently, FDS(Fire Dynamics Simulator) v.4, which is one of the field model and developed from NIST(National Institute of Standards and Technology), is widely used. In tunnel fires, FDS can show detail results in local point, but it has difficulties in boundary condition and taking long computing time as the number of grid increases. So, there is a need to use alternative method for tunnel fire simulation. A zone model is different kind of CFD method and solves ordinary differential equation based on conservation and auxiliary equations. It shows good macroscopic view in less computing time compared to field model. In this study, therefore, to confirm the applicability of CFAST in tunnel fire analysis, numerical simulations using CFAST are conducted to analyze smoke movement in longitudinal ventilation reduced-scale tunnel fires. Then the results are compared with experimental results. The differences of temperature and critical velocity between numerical results and experimental data are over $30^{\circ}C$ and 0.9m/s, respectively. These values are out of error range. It shows that CFAST 6.0 is hard to be used for tunnel fire simulation.

• 설비공학논문집
• /
• 제22권10호
• /
• pp.665-671
• /
• 2010

In the present study a 1D-3D numerical simulation was performed to analyze the fire safety in a rescue station of a long railroad tunnel equipped with a mechanical ventilation. The behavior of hot air was studied for the emergency operation mode of ventilation system in case of fire in the rescue station. The 1D simulation was carried out for entire tunnel region. Detailed 3D CFD simulation was performed for the rescue station area in the central region of the tunnel by using the result of the 1D simulation as the boundary condition of the 3D simulation. Various type of cross passage installation were evaluated for the prevention of smoke diffusion to suggest the optimized interval of the cross passages in the rescue tunnel.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
• /
• 제18권1호
• /
• pp.8-16
• /
• 2017

Most of small air vehicles with moving wing fly at low Reynolds number condition and the reduced frequency of the moving wing ranges from 0.0 to 1.0. The physical phenomena over the wing dramatically vary with the reduced frequency. This study examines experimentally the effect of the reduced frequency at low Reynolds number. The NACA0012 airfoil performs sinusoidal pitching motion with respect to the quarter chord with the four reduced frequencies of 0.1, 0.2, 0.4 and 0.76 at the Reynolds number $2.3{\times}10^4$. Smoke-wire flow visualization, unsteady surface pressure measurement, and unsteady force calculation are conducted. At the reduced frequency of 0.1 and 0.2, various boundary layer events such as reverse flow, discrete vortices, separation and reattachment change the amplitude and the rotation direction of the unsteady force hysteresis. However, the boundary layer events abruptly disappear at the reduced frequency of 0.4 and 0.76. Especially at the reduced frequency of 0.76, the local variation of the unsteady force with respect to the angle of attack completely vanishes. These results lead us to the conclusion that the unsteady aerodynamic characteristics of the reduced frequency of 0.2 and 0.4 are clearly distinguishable and the unsteady aerodynamic characteristics below the reduced frequency of 0.2 are governed by the boundary layer events.