수평 및 수직으로 긴 구획실 내 화재시 벽면 열전달 특성 분석에 관한 연구

• 영문명: Numerical Study on the Wall Heat Transfer during the Horizontal and Vertical Elongated Compartment Fire
• 발행기관: 한국화재소방학회
• 저자명: 유대환(Daehwan Yu) 전준호(Joonho Jeon)
• 간행물 정보: 『한국화재소방학회논문지』Vol.39 No.2, 18~27쪽, 전체 10쪽
• 주제분류: 공학 > 공학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2025.04.30

국문 초록

본 연구에서는 수평 및 수직으로 길게 형성된 구획실에서의 화재시 공간적 특성 및 환기 조건에 따른 벽면으로의 열전달 변화를 검토하기 위해 fire dynamics simulator를 이용하여 전산시뮬레이션을 수행하였다. 화재 시나리오는 구획실의 수평 및 수직 공간적 특성과 개구부 개폐 여부를 조건으로 설정하였다. 수평·수직 구획실의 형상과 개구부의 크기는 관련 법률 기준을 기반으로 모델링하였다. 시뮬레이션 수행 결과, 수평 및 수직 구획실 내 화재에서 벽면으로 전달되는 복사 및 대류열유속을 비교하였다. 수평 구획실에서는 벽면으로 복사 및 대류열유속은 개구부 개폐여부에 관계없이 유사한 값이 측정되었다. 수직 구획실에서는 개구부 폐쇄시 벽면으로의 열유속이 증가하여 개구부개폐여부에 따른 벽면으로의 열유속 차이가 발생하였다. 또한, 개구부 폐쇄시 전체 열유속 중 복사열유속이, 개구부개방시 대류열유속이 더 큰 비중을 차지하였다. 추가적으로, 주변 기류의 온도와 속도, 벽면 특성 등 다양한 요소에 따라 결정되는 대류열전달계수를 구획실 내 온도 및 속도 결과와 비교하였다.

영문 초록

In this study, numerical simulations were performed using a Fire Dynamics Simulator to examine the variation in heat transfer to wall surfaces during horizontal and vertical fires with elongated compartments. Fire scenarios were established based on the compartment geometries and the presence of openings. The sizes of the compartments and openings were modeled in accordance with relevant legal standards. The simulation results were analyzed for radiative and convective heat fluxes to the wall surfaces in horizontal and vertical fires with elongated compartments. In the horizontal compartment, both the radiative and convective heat fluxes to the wall showed similar results, regardless of the opening conditions. In the vertical compartment, the wall heat flux increased when the openings were closed and exhibited a distinct difference depending on the opening conditions. In addition, the radiative heat flux became more dominant when the opening was closed, whereas the convective heat flux became more dominant when it was open. In addition, the convective heat transfer coefficient, which depends on various factors, was compared with the temperature and velocity results within the compartments.

목차

1. 서 론

2. 전산 시뮬레이션 방법 및 조건

3. 시뮬레이션 결과 및 분석

4. 결 론

후 기

References

키워드

Compartment fire Elongated compartment Wall heat transfer Convection Convective heat transfer coefficient