미분무의 열복사 감쇠에 액적 분사 속도 및 열원 조건이 미치는 영향에 대한 전산해석

• 영문명: Numerical Simulation of Influences of Droplet Velocity and Heater Conditions on Thermal Radiation Reduction
• 발행기관: 한국화재소방학회
• 저자명: 고동혁(Dong Hyeok Go) 강준석(Jun Seok Kang) 이치영(Chi Young Lee)
• 간행물 정보: 『한국화재소방학회논문지』Vol.39 No.2, 28~34쪽, 전체 7쪽
• 주제분류: 공학 > 공학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2025.04.30

국문 초록

본 연구에서는 미분무의 열복사 감쇠에 액적 분사 속도 및 열원 조건이 미치는 영향을 분석하기 위해 전산해석을 수행하였다. 액적 분사 속도는 17 m/s와 34 m/s, 열원 조건으로는 열원 온도 700 ℃와 1400 ℃, 열원 크기 300 mm × 250 mm와 400 mm × 350 mm, 열원과 노즐 간의 거리 500 mm와 1000 mm를 검토하였다. 동일한 물 공급 유량 조건에서, 액적 분사 속도가 감소함에 따라 열복사 감쇠량과 감쇠율이 증가하였다. 액적 분사 속도가 17 m/s와 34 m/s일 때 최대 열복사 감쇠량은 각각 1.3 kW/m2과 0.8 kW/m2, 최대 열복사 감쇠율은 각각 29%와 21%로 나타났다. 열원 온도와 크기가 증가하고 열원과 노즐 간 거리가 감소함에 따라 열복사 감쇠량이 증가하였다. 최대 열복사 감쇠량의 경우, 열원 온도가 700 ℃와 1400 ℃인 조건에서 각각 1.3 kW/m2와 10.9 kW/m2, 열원 크기가 300 mm × 250 mm와 400 mm × 350 mm인 조건에서 각각 1.3 kW/m2와 1.9 kW/m2, 열원과 노즐 간 거리가 500 mm와 1000 mm인 조건에서각각 1.3 kW/m2과 0.4 kW/m2로 나타났다. 그러나 열원 온도 및 크기, 열원과 노즐 간 거리가 열복사 감쇠율에 미치는 영향은 미미하였다.

영문 초록

A numerical simulation was performed to examine the influences of the droplet velocity and heater conditions on the thermal radiation reduction of the water mist. Droplet velocities of 17 and 34 m/s, heater temperatures of 700 and 1400 °C, heater sizes of 300 mm × 250 mm and 400 mm × 350 mm, and heater-nozzle distances of 500 and 1000 mm were examined. As the droplet velocity decreased at the same water flow rate, the reduced heat flux and thermal radiation reduction rate increased. The maximum values of reduced heat flux were 1.3 and 0.8 kW/m2 for droplet velocities of 17 and 34 m/s, respectively, with corresponding maximum thermal radiation reduction rates of 29% and 21%. As the heater temperature and size increased and the heater-nozzle distance decreased, the reduced heat flux increased. The maximum values of reduced heat flux were 1.3 and 10.9 kW/m2 at the heater temperatures of 700 and 1400 °C, respectively; 1.3 and 1.9 kW/m2 at the heater sizes of 300 mm × 250 mm and 400 mm × 350 mm, respectively; and 1.3 and 0.4 kW/m2 at the heater-nozzle distances of 500 and 1000 mm. However, the influences of the heater temperature and size and the heater-nozzle distance on the thermal radiation reduction rate were minimal.

목차

1. 서 론

2. 전산해석 방법과 조건

3. 전산해석 결과

4. 결 론

후 기

References

키워드

Thermal radiation reduction Water mist Droplet velocity Heater condition Numerical simulation