백드래프트에 영향을 미치는 질량유량 및 구획실 형상에 대한 전산해석 연구
- Alternative Title
- Computational Study for Effects of Mass Flow Rate and Compartment Geometry on Backdraft
- Abstract
- A computational study is performed for effects of mass flow rate, compartment size, and different opening geometries on backdraft using FDS. The prediction performance of the Large Eddy Simulation (LES) with Mixing-Controlled Fast Chemistry (MCFC) and Eddy Dissipation Concept (EDC) 1-step was evaluated for backdraft before the simulation on backdraft. A LES adopting EDC 1-step was successfully performed for backdraft phenomena. The prediction of the EDC 1-step model was similar to that of the MCFC model and backdraft study proceed using MCFC that computational cost is efficient. At first, theoretical and FDS analysis for the evaluation of inflowing air mass flow rate in a compartment among factors on backdraft. Predictions of FDS is the most similar and predictions of stratified case showed a reasonable trend with the experimental results. As the size of compartment increased, the gravity current time was delayed and backdraft intensity tended to increase. However, it is difficult to investigate the increasing volume of compartment since the volume of the compartment and the opening increase together. Opening geometries influence on mixing characteristics consequently the fuel and oxygen were the best mixed for the SlotU case while the fuel and oxygen were not well mixed in relatively separated to layers for the SlotL case. The peak pressure during backdraft was the highest for the SlotU case, a well mixed condition of fuel and oxygen, and backdraft was not found for the SlotL where the pressure rise was not so high due to the mixing status.
- Author(s)
- 하수임
- Issued Date
- 2020
- Awarded Date
- 2020. 2
- Type
- Dissertation
- Publisher
- 부경대학교
- URI
- https://repository.pknu.ac.kr:8443/handle/2021.oak/23858
http://pknu.dcollection.net/common/orgView/200000294483
- Alternative Author(s)
- Su Im Ha
- Affiliation
- 부경대학교 대학원
- Department
- 대학원 안전공학과
- Advisor
- 오창보
- Table Of Contents
- 제 1 장 서 론 1
1.1 연구 배경 1
1.2 기존의 연구 3
1.2.1 백드래프트 실험 연구 3
1.2.2 개구부를 통한 질량유량 연구 5
1.2.3 백드래프트 전산해석 연구 8
1.3 연구 방법 및 목적 10
제 2 장 전산해석 방법 12
2.1 지배방정식 12
2.2 연소모델의 예측성능 검토를 위한 계산조건 15
2.3 질량유량 산정을 위한 계산조건 20
2.3.1 구획실 내부 화재가 있는 조건 20
2.3.2 구획실 내부 화재가 없는 조건 24
2.4 구획실의 기하학적 형상에 대한 계산조건 26
2.4.1 구획실 크기에 대한 조건 26
2.4.2 개구부의 기하학적 형상 및 위치에 대한 조건 29
제 3 장 연구결과 32
3.1 백드래프트에 대한 연소모델의 예측성능 결과 32
3.2 질량유량 산정에 대한 이론 및 수치계산 결과 41
3.2.1 구획실 내부 화재가 있는 조건 42
3.2.2 구획실 내부 화재가 없는 조건 47
3.3 구획실의 기하학적 형상이 백드래프트 거동에 미치는 영향 56
3.3.1 구획실 크기에 따른 백드래프트 결과 56
3.3.2 개구부의 기하학적 형상 및 위치에 따른 백드래프트 결과 68
제 4 장 결론 80
참고문헌 82
- Degree
- Master
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- 산업대학원 > 안전공학과
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