An Experimental Study on the Ventilation velocity of the Variation of Burning rate in Tunnel Fires - Heptane pool fire case

Hong-Sun* Ryou; Seung-Shin Yang

doi:None

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2005 Vol.7, Issue 2 Preview Page Next Page

An Experimental Study on the Ventilation velocity of the Variation of Burning rate in Tunnel Fires - Heptane pool fire case 터널 화재시 배연속도가 연소율 변화에 미치는 실험적 연구 - Heptane 풀화재 경우

30 June 2005. pp. 109-117

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Abstract

In this study, the 1/20 reduced-scale experiments using Froude scaling were conducted to investigate the ventilation velocity of the variation of burning rate in tunnel fires. The heptane square pool fire with heat release rate ranging from 3.71～15.6 kW were used. The burning rate of fuel was obtained by measuring mass using load cell and temperature distributions were measured by K-type theomocouples in order to investigate smoke movement. The ventilation velocity in the tested tunnel was controlled by inverter of the wind tunnel. In heptane pool fire case, the increase in ventilation velocity incresed the burning rate due to the direct supply of oxygen to the fire plume. For the same dimensionless velocity(), burning rate increased as the size of pool fire decreased.

Keywords

Tunnel fire

Froude scaling

Ventilation velocity

Burning rate

Heptane pool fire

본 연구는 터널내 화재시 배연속도가 연소율 변화에 미치는 영향을 파악하기 위하여 Froude scaling에 의해 1/20 크기로 축소한 모형화재 실험을 수행하였다. 화원으로는 4.5 cm～8.5 cm의 헵탄을 사용하였으며 발열량은 3.71～15.6 kW이다. 연소율은 로드셀을 이용하여 산출하였고, 연기거동을 파악하기 위하여 K형 열전대를 이용하여 온도분포를 측정하였다. 풍동은 터널 상류 한쪽부분과 연결하였고, 터널 공간의 배연속도를 제어하기 위하여 풍동의 인버터를 조정하였다. 헵탄 풀화재인 경우 배연속도가 증가할수록 충분한 산소의 공급으로 연소율은 증가하였으며, 같은 무차원 속도()일때 화원 크기가 작아짐에 따라 연소율은 증가하였다.

키워드

터널화재

Froude 축소

배연속도

연소율

헵탄 풀화재

References

1.이성룡(2004), “종류식 배연 터널 화재시 임계속도에 대한 종횡비의 영향에 관한 연구”, 박사학위논문, 중앙대학교, pp. 1～7.

2.한국터널공학회 (2004), “도로터널 방재시설(비상시설) 설치기준 개정(안) 작성 및 유지관리 매뉴얼 작성을 위한 연구”, 최종보고서, 부록 1 주요터널 사고사례정리, pp. 1～18.

3.차철헌, 김진국 (1999), “지하철 터널에서의 제연”, 공기조화 냉동공학, 제 28권, 제6호.

4.Y. Oka and G. T. Atkinson (1995), “Control of Smoke Flow in Tunnel Fires”, Fire Safety Journal, Vol. 25, No. 4, pp. 305～322.

5.G. T. Atkinson and Y. Wu (1996), “Smoke Control in Sloping Tunnels”, Fire Safety Journal, Vol. 27, No. 4, pp. 335～341.

6.Y. Wu and M. Z. A. Baker (2000), “Control of Smoke Flow in Tunnel Fires Using Longitudinal Ventilation Systems - A Study of the Critical Velocity”, Fire Safety Journal, Vol. 35, No. 4, pp. 363～390.

7.김성찬, 유홍선, 김충익, 홍기배 (2002), “짧은 터널 내의 연기거동에 관한 연구”, 터널과 지하공간, 제 12권, 제 1호, pp. 31～36.

8.이성룡, 김충익, 유홍선, 박현태 (2002), “터널화재시 연기제어에 관한 연구”, 대한기계학회 춘계학술대회 논문집, pp. 1894～1900.

9.R. O. Carvel, A. N. Beard, P. W. Jowitt (2001), “The Influence of Longitudinal Ventilation Systems on Fire in Tunnels”, Tunnelling and Underground Space Technology, Vol. 16, No. 1, pp. 3～21.

10.양승신, 김성찬, 유홍선 (2005), “터널화재시 종류식 환기가 연소율 변화에 미치는 영향에 관한 실험적 연구”, 터널과 지하공간, 제 15권, 제1호, pp. 55～60.

11.X. C. Zhou and J. P. Gore (1995), “Air Entrainment Flow Field Induced by a Pool Fire”,Combustion and Flame, Vol. 100, No. 1, pp. 52～60.

12.김성찬 (2003), “화염과 워터미스트의 상호작용에 관한 실험 및 수치해석 연구”, 박사학위논문, 중앙대학교, pp. 24～27.

13.J. G. Quintiere (1998), “Principles of fire behavior,” New york, Delmar Pub.

14.J. G. Quintiere (1989), “Scaling Applications in Fire Research”, Fire Safety Journal, Vol. 15, pp. 3～29.

15.D. Drysdale (1985), “An Introduction to Fire Dyna-mics”, ACADEMIC PRESS, pp. 152～185.

16.B. J. MaCaffrey (1979), “Purely Buoyant Diffusion Flame : Some Experimental Results”, National Bureau of Standards, NBSIR 79～1910.

Information

Publisher :Korean Tunneling and Underground Space Association
Publisher(Ko) :한국터널지하공간학회
Journal Title :Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
Journal Title(Ko) :한국터널지하공간학회 논문집
Volume : 7
No :2
Pages :109-117

Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association ISSN:2233-8292(Print) 2287-4747(Online) 한국터널지하공간학회 논문집

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