열물성의 변화가 고체 가연물의 열분해에 미치는 영향

Influences of changes in the Thermal Properties on Pyrolysis of Solid Combustibles

고체 연료의 열물성 변화가 가연물의 열분해 특성에 미치는 영향을 고찰해 보기 위해서 KS F ISO 5660-1에 제시된 콘 칼로리미터 실험을 수행하였고, Fire Dynamics Simulator (FDS) 1차원 열분해 모델의 수치해석을 수행하였다. 고체 연료로는 열분해과정 중 Char를 발생시키지 않는 Poly Methyl Methacrylate (PMMA)를 사용하였으며, 문헌에 보고된 PMMA의 열물성치와 열분해 물성치를 FDS의 입력 변수로 설정하여 콘 칼로리미터 실험의 수치해석을 수행하였다. 콘 칼로리미터 실험을 통해 측정된 고체가연물의 질량 감소 결과와 일치하는 열분해 모델의 계산 결과를 바탕으로 열물성치와 열분해 물성치의 변화가 고체 가연물의 질량 감소에 어떠한 영향을 주는지를 고찰해 보았으며, 열전도계수와 비열을 상온의 상수 값으로 입력한 경우 가연물의 질량 감소의 예측에 있어 상당한 오차를 유발할 수있다.

In order to investigate the influence of changes in the thermal properties of solid combustibles on thermal decomposition,a series of solid pyrolysis experiments were performed using a cone calorimeter specified in KS F ISO 5660-1. In the presentstudy, Poly Methyl Methacrylate (PMMA) which does not produce Char during pyrolysis process was used as solid fuel. Results obtained from cone calorimeter experiments were compared to ones obtained from numerical analysis of Fire DynamicsSimulator (FDS) 1D pyrolysis model adopted with thermal properties of solid fuel as input parameters. Comparisons betweenexperimentally calculated and model-predicted mass loss rate were then made to elucidate the effect of changes in the thermalproperties on pyrolysis of PMMA.