An Investigation on the Thermal Characteristics of Heat-Responsive Element of Sprinkler Head

Woo-Jun, You; Hyo-Jun, Moon; Moon-Cheon, Youm; Hong-Sun, Ryou

doi:2012.26.3.79

Fire Sci. Eng. > Volume 26(3); 2012 > Article

Journal of Korean Institute of Fire Science and Engineering 2012;26(3):79-84.
DOI: https://doi.org/10.7731/KIFSE.2012.26.3.079 Published online June 30, 2012.

스프링클러헤드 감열부의 열적 특성에 관한 연구

유우준, 문효준, 염문천, 유홍선

¹중앙대학교
²중앙대학교
³한국소방산업기술원
⁴중앙대학교

An Investigation on the Thermal Characteristics of Heat-Responsive Element of Sprinkler Head

You Woo-Jun, Moon Hyo-Jun, Youm Moon-Cheon, Ryou Hong-Sun

¹Dept. of Mechanical Engineering, Chung-Ang Univ.
²Dept. of Mechanical Engineering, Chung-Ang Univ.
³Dept. of Test & Certification, Korean Fire Institute of Industry & Technology
⁴Dept. of Mechanical Engineering, Chung-Ang Univ.

요약

본 연구에서는 국내외 스프링클러헤드 감도시험 기준에 적용하고 있는 반응시간지수(RTI, Response Time Index)를 사용하여 대류항과 전도항 그리고 시간 변화량을 고려한 감열부의 열전달 현상을 해석적으로 분석하였다. 원형 실린더 형상을 갖는 감열부의 열적 특성을 분석하기 위해서 비제차 2차 편미분 형태의 에너지 방정식을 사용하여 감열부 표면의 온도가 일정하고 대칭(Symmetric)인 경계조건을 적용하여 시간 증가에 대한 감열부의 반지름 방향 온도분포를 구하였다. 그 결과 본 연구의 감열부 열적 특성에 관한 분석 기법은 스프링클러헤드의 감도시험 및 감열부의 설계를 위한 자료의 활용이 가능할 것으로 판단된다.

Abstract

In this study thermal characteristics of heat-responsive element considering conduction, convection and rate of change of element using Response Time Index (RTI) applied to sensitivity test of sprinkler head at home and aborad are theoretically investigated. Analytic solution of temperature distributions with radial direction and time is obtained form energy transport equations, non-homogeneous 2th order partial differential equation, applying to constant wall temperature and symmetric condition in order to analyze thermal characteristics of heat-responsive element for circular cylindrical geometry. Base on the results, the analytic method of this study is fundamental data to practical use for sensitivity test of sprinkler head and design of heat-responsive element.

Key Words: Heat-responsive element, Response time index, Sprinkler head, Sensitivity test, Energy transport equation, Wall temperature, Symmetric condition