CO₂소화제 노즐수에 따른 유동특성 및 소화제농도분포에 대한 연구

A Study of the Characteristics of Flow and the Distribution of CO₂Agent Concentration According to the Number of CO₂Agent Nozzle

가스계소화설비인 <TEX>$CO_2$</TEX>소화장치의 구성 중 <TEX>$CO_2$</TEX>노즐수에 따른 유동특성 및 <TEX>$CO_2$</TEX>소화제 농도분포를 분석하기 위하여 CO₂노즐수를 변화시키면서 전산모사실험을 3차원 비정상상태로 수행하였다. 실제 선박의 기관실을 방호공간으로 선정하여 유동장과 <TEX>$CO_2$</TEX>소화제 농도장을 계산하였다. <TEX>$CO_2$</TEX>소화제 노즐수를 2개에서 4개로 증가시킬 경우는 낮은 농도분포를 나타냈고, <TEX>$CO_2$</TEX>소화제 노즐수를 6개 이상으로 증가시킬 경우는 전 영역에 영향을 미치는 재순환 유동이 형성되었다. <TEX>$CO_2$</TEX>소화제 노즐수를 4개 이상 증가시킬 경우는 0.36이하의 등농도선대가 확장 또는 수축되었다. 따라서 CO₂소화장치 설계 시 적정한 소화제노즐수와 노즐배열을 고려해야 할 것으로 생각된다.

We have conducted a numerical simulation under three-dimensional unsteady conditions in order to analyze the characteristics of flow and the distribution of CO₂agent concentration according to the number of CO₂agent nozzle. The engine room of a ship was selected as a protection space, and flow fields and CO₂concentration fields were measured. In case of increasing the number of CO₂nozzle from 2 nozzles to 4 nozzles, the distribution of CO2 concentration showed low, and in case of increasing the number of CO₂nozzle to above 6 nozzles, the recirculating flow affected to all region was generated. In case of increasing the number of CO₂agent nozzle to above 4 nozzles, the iso-concentration line below 0.36 expanded or contracted slightly. Therefor, the proper number and the arrangement of CO₂agent nozzle are considered when CO₂fire fighting system is designed.