콘 칼로리미터의 배기 덕트 내부 유동 특성 기초 실험 (Fundamental Experiment on the Flow Characteristics inside the Exhaust Duct of Cone Calorimeter)

서지정보

· 발행기관 : 한국화재소방학회
· 수록지 정보 : 한국화재소방학회 논문지 / 33권 / 4호 / 35 ~ 40페이지
· 저자명 : 신연제, 유우준

초록

본 연구에서는 콘 칼로리미터의 발열량 산출 값에 대한 신뢰성 평가를 위한 기초 연구로 산소소모지수법의 주요인자인 질량유량에 관한 측정 불확도 관계식을 분석하였다. 본 연구에서 사용한 콘 칼로리미터의 덕트는 길이가 5 m이고 직경이 0.2 m로 내부가 완전히 빈 공간인 경우와 기공의 직경이 3 mm인 격자망 그리고 기공의 직경 10 mm와기공률 0.76인 허니컴 형상의 덕트를 각각 제작하였다. 덕트 내부로 유입되는 질량유량을 산출하기 위해서 양방향차압계와 온도센서를 유동의 수직방향으로 균일한 위치에 4개씩 설치하였으며, 레이놀즈 수 증가에 따른 속도구배와 유동의 섭동을 측정하였다. 그 결과 흡입용량이 증가할수록 난류강도에 비례하여 세 가지 형상 모두 속도구배가증가하였으며, 95% 신뢰수준에서 질량유량에 대한 확장 불확도의 편차는 완전히 빈 공간, 격자망( = 3 mm) 그리고허니컴( = 10 mm,  = 0.76) 순으로 낮게 나타났다. 주목할 만한 점으로는 송풍기의 흡입용량이 가장 높은 조건일때 격자망( = 3 mm)이 허니컴( = 10 mm,  = 0.76) 형상에 비해서 흡입용량의 저항성은 높은데 비해서 질량유량의 확장불확도는 오히려 증가하였으며, 본 연구의 결과는 콘 칼로리미터의 덕트 내부 유동 안정성 향상을 위한 설계자료의 활용이 가능할 것으로 판단된다.

영어초록

In this study, the mass flow rate of the heat release rate equation, which is the major factor of the oxygen consumptionmethod, was analyzed for the fundamental investigation of the cone-calorimeter (5 m length and 0.3 m diameter). Theshapes of a completely empty inside, 3 mm pore diameter mesh and pore diameter 10 mm honeycomb with 0.76 porositywere constructed using the cone-calorimeter. To calculate the mass flow rate, four bi-directional probes and thermocoupleswere installed in a uniform position in the vertical direction of flow. The velocity gradient and flow perturbation weremeasured from the increase in Reynolds number. As the flow capacity increased, the speed gradient increased in all threeshapes relative to the turbulence intensity. In addition, the deviation of extended uncertainty to the mass flow wascompletely low in the order of empty space, mesh ( = 3 mm) and honeycomb ( = 10 mm and = 0.76) at the 95%confidence level. The results can be used in designs to improve the flow stability of the cone calorimeter.

참고자료

· 없음