| Smoldering 연소로 인한 화재사고 조사보고 소개 및 이론적 해석 |
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김연승변영철황정호 |
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1연세대학교 대학원 기계공학과2연세대학교 대학원 기계공학과3회원, 연세대학교 기계공학과 |
| Investigation and Theoretical Analysis of a Fire Accident Caused by Smoldering Combustion |
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| 요약 |
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산호제의 양이 충분치 못한 밀폐된 공간에서는 화재가 발생하지 않으리라는 기대를 깨고, 다공성 물질내부에서 공극안에 있는 산화제를 이용하여 서서히 연소되는 smoldering 반응을 통하여 대형 화재가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 하나의 실제 화재 사건을 화재 조사 방법에 의하여 기술한 보고서를 바탕으로 하여 smoldering 연소가 화재의 발생에 미치는 영향을 예시하였으며, 예시된 사고의 smoldering 연소를 강제대류에 의한 하향식 역방향 smoldering으로 모델링하였다. 화학반응으로는 열분해가 없는 1 단계 반응이 채택되어, 온도 및 산화제의 공간적 분포와 smoldering의 전파속도를 수치적으로 모사하였다. 수치결과로서 유입되는 산화제의 양과 연료의 공극률이 반응지역의 전파속도를 결정하는 가장 우세한 인자로 파악되었다. 그러므로 smoldering 에 의한 화재 발생시 유입되는 산화제의 양과 연료의 공극률과의 관계를 알고 있다면 주어진 연료의 공극률에 대하여 유입되는 산화제의 양을 제어함으로써 불길로의 천이를 억제할 수 있음을 제시하고 있다. |
| Abstract |
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Smoldering is a non-flaming combustion mode, characterized by thermal degradation and c charring of the virgin material, evolution of smoke and emission of visible glow. A big fire may @ occur even in a confined environment having a limited amount of oxygen, due to smoldering c combustion through a porous solid material. This paper presents a theoretical analysis on the effect of smoldering combustion on fire occurrence based on a report about fire investigation of a real f fire accident. It is assumed that the propagation of the smolder wave is one-dimensional, d downward, opposing an upward forced flow and steady in a frame of reference moving with the s smolder wave. Smoldering combustion is modeled by a one-step reaction mechanism, without c considering pyrolysis. It is found that dominant parameters controlling smoldering combustion i include mass flux of oxidizer entering the reaction zone and void fraction of solid fuel. It is also found that the mechanism of transition to flaming is critically influenced by these two parameters. |
| Key Words:
fire investigation, smoldering combustion, wave propagation, mass flux of oxidizer, void fraction of solid fuel |
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