FDS 모델을 이용한 메탄올 풀 화재의 질량연소플럭스 예측

Predicting the Mass Burning Flux of Methanol Pool Fires by Using FDS Model

본 연구는 FDS의 액체증발모델을 이용하여 메탄올 풀 화재의 질량연소플럭스를 예측하고 복사분율, 평균흡수계수와 같은 연료의 열적 물성값에 따른 영향을 평가하였다. 해석대상 풀의 직경은 5 cm에서 200 cm 사이이며 해석영역의 크기는 풀의 크기에 비례하여 구성하였다. 해석에 적용된 기준격자는 격자민감도 평가를 통해 결정되었으며약 750,000개의 격자를 적용하였다. 메탄올 풀 화재에 대해 FDS 액체증발모델을 적용하여 계산된 질량연소플럭스는해석대상 풀 직경에 따른 천이특성을 잘 나타냈으며 전체적으로 실험편차 내에서 기존 실험과 일치된 결과를 예측하였다. 질량연소플럭스는 복사분율 증가에 따라 증가하는 경향을 보였으며 풀의 직경이 작은 경우 평균흡수계수의영향이 상대적으로 크게 나타났다.

The present study has been conducted to predict the mass burning flux of methanol pool fire using liquid vaporizationmodel in FDS and examine the effect of thermal properties of liquid fuel such as radiative fraction and mean absorptioncoefficient. A series of calculation for the pool diameter of 5 cm to 200 cm were performed and the size of computationaldomain was determined by the scale of the pool diameter. The reference grid size was determined by the grid sensitivityanalysis and the computational grids consisted of approximately 750,000 cells. For the methanol pool fire, the mass burningflux predicted by liquid vaporization model of FDS followed the trend of transient characteristics as a function of pooldiameter and showed good agreement within measurement uncertainty range of previous studies. The mass burning fluxincreased with increasing the radiative fraction and the mean absorption coefficient greatly affected on relatively small pooldiameter.