흡음재 두께가 소화노즐 소음도 저감에 미치는 영향

Effect of Absorbent Thickness on the Noise Level Reduction of Fire-Extinguishing Nozzle

신속한 화재 진압을 목표로 가스계 소화 시스템에서 소화약제는 일반적으로 섭씨 21 ℃에서 약 28 MPa의 고압으로 저장되며, 방출시 감압밸브와 오리피스를 지나면서 약 8 MPa의 압력으로 방출한다. 때문에 방출시 약 140 dB 이상의 소음이 발생하게 되는데, 이로 인하여 hard disk drive (HDD)와 같은 전자 부품들이 손상되기도 한다. 따라서 소음문제는 가스계 소화 시스템에 있어서 중요한 문제점으로 대두되고 있다. 소음문제 해결방안으로는 일반적으로 흡음재를 부착하여 소음을 저감시키는 방안이 있으며, 본 연구에서는 흡음재의 두께를 설계 변수로 선정하여 유동소음을 저감하는 방안을 고찰하였다. 관측점에서의 소음도와 노즐내부 유로에 나타나는 유동특성은 상용 코드인 ANSYS CFX ver. 18.1을 이용하여 수치적으로 계산하여 분석하였다.

In a gas system fire extinguishing system, extinguishing agents are usually stored with approximately 280 bar at 21 ℃ and are released at approximately 8 MPa through the decompression valve and orifice to quickly suppress the fire. When extinguishing agents are discharged, they cause a loud noise (approximately 140 dB), which can damage electronics, such as hard disk drives (HDDs). Therefore, the noise is becoming a serious issue in the gas extinguishing system. The method of the noise reduction by adding an absorbent is most general and in this study, the thickness of the absorbent was as a selected design variable. The noise level at the observation point and the flow characteristics inside the nozzle were numerically calculated and analyzed using the commercial code ANSYS CFX ver. 18.1.