구획실 내 액체 풀화재에 대한 디자인 화재곡선 적용 연구

Application Study of Design Fire Curves for Liquid Pool Fires in a Compartment

본 연구에서는 화재 수치계산에 사용하기 위한 새로운 디자인 화재곡선을 제안하였다. ISO 9705 구획실 내 형성된 옥탄과 헵탄연료 풀화재에 대해 기존에 제안된 2차곡선과 지수함수 형태의 디자인 화재곡선과 새롭게 제안된 디자인 화재곡선을 적용한 Fire Dynamics Simulator (FDS) 수치계산을 수행하였다. 여기서 얻어진 수치계산 결과와 실험에서 측정한 온도와 O2, CO2 변화와 비교하여 디자인 화재곡선의 예측성능을 평가하였다. FDS 계산과 실험결과의비교를 통해 2차곡선과 지수함수 형태의 디자인 화재곡선을 적용했을 때는 측정된 온도보다도 훨씬 완만하게 증가하고 감소하는 것을 알 수 있었다. 그러나 새로 제안한 2가지 디자인 화재곡선은 기존 디자인 화재곡선보다는 급격히 상승하여 실험결과에 좀 더 유사하게 나타나는 것으로 확인되어 실용적 관점에서 수치계산에 활용될 수 있음을확인하였다.

In this study, new design fire curves were suggested for the utilization in fire simulations. Numerical simulations withthe Fire Dynamics Simulator (FDS) were performed for the n-octane and n-heptane pool fires in the ISO 9705 compartmentto evaluate the prediction performance of the previous quadratic, exponential design fire curves and newly suggested ones. The numerical results were compared with the experimental temperature and concentrations of O2 and CO2. The numericalresults with the previous quadratic and exponential curves showed slow increase and decrease trend than experiments. However, the numerical results with the newly suggested 2 design fire curves showed more similar variation trend intemperature, O2 and CO2 concentrations than the quadratic and exponential curves. It was found that the newly suggesteddesign fire curves can be possibly used in the numerical simulation of fires in a practical respect.