화점높이 변화에 따른 Whirl Fire의 질량감소 및 공기유입속도

Mass Loss and Air Entrainment Rate of Whirl Fire by Height of Fire Source

화점높이 변화에 따른 회오리 화염의 질량감소속도와 공기유입속도를 알아보기 위하여 회오리 화염 연구에서 많이 사용되고 있는 인화성 액체인 메탄올과 노말 헵탄을 사용하였다. 용기의 재질은 스테인레스로 100mm <TEX>${\times}$</TEX> 100mm <TEX>${\times}$</TEX> 50mm 크기의 사각형으로 제작하여 연소실험에 사용하였다. 외부로부터 화염으로 의 공기유입속도는 화점의 높이를 0cm에서 30cm로 변화시켰을 때, 0cm의 높이에서 가장 빠른 공기유입속도를 나타냈으며, 동일한 화점의 높이에서는 다점풍속기의 높이가 30cm인 경우에 가장 빠른 평균 공기유입속도와 최대 공기유입속도를 나타내었다. 또한 메탄올과 노말 헵탄의 회오리 화염의 결과로부터 질량감소속도는 노말 헵탄이 메탄올에 비해 1.33~1.58배, 외부로부터 화염으로의 공기유입속도는 노말 헵탄이 메탄올에 비해 4.38~5.44배 각각 빠름을 알 수 있었다. 결론적으로, 회오리 화염에서 질량감소속도와 외부에서 화염으로의 공기유입속도는 화점의 높이가 증가할수록 감소하며, 같은 실험조건에서 시료의 고위/저위 발열량이 높을수록 증가한다는 것을 확인할 수 있었다.

This study is intended to understand mass loss rate and air entrainment rate of the whirl fire by height of fire source. Liquid fuels were methanol and n-Heptane which are used in many studies of whirl fire. Size of vessel was 100 mm <TEX>${\times}$</TEX> 100 mm <TEX>${\times}$</TEX> 50 mm and the vessel was made by stainless steel. When height of fire source changed from 0 cm to 30 cm, air entrainment rate showed the fastest in case of 0 cm. And in the same height of fire source, average and maximum air entrainment rate showed the fastest in 30 cm of anemometer. From the results of whirl fire for methanol and n-Heptane, mass loss rate and air entrainment rate of n-Heptane was found to faster 1.33 to 1.58 times and 4.38 to 5.44 times compared with methanol, respectively. Consequently, mass loss rate and air entrainment rate in whirl fire was able to identified decrease as height of fire source increases and the higher the heating value, increases the that's value.