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Journal of Korean Institute of Fire Science and Engineering 2005;19(3):58-63.
Published online September 30, 2005.
작은 풀화재에서의 연기 특성
이의주, 안찬솔, 신현준, 오광철, 이은도
1한국건설기술연구원 화재 및 설비연구부2한국건설기술연구원 화재 및 설비연구부3한국건설기술연구원 화재 및 설비연구부4한국과학기술원 기계공학과5한국과학기술원 기계공학과
Smoke Characteristics of a Small Scale Pool Eire
Lee Eui-Ju , Ahn Chan-Sol , Shin Hyun-Joon , Oh Kwang-Chul , Lee Uen-Do
요약
등유 풀화재의 화염과 연소에 의해 생성되는 연기의 특성에 대해서 조사하였다. 다양한 발열량을 위해 직경을 변하게 할 수 있는 팬버너를 제작하였다. 풀화재를 조사하기 위해 화염 높이와 떨림 주파수를 분석하였다. 실험적으로 풀화염 높이는 이론적 상관관계 증가율과 잘 일치하지만, 정량적으로는 등유의 연소율에 기인하여 과대 평가된 값을 보인다. 연기의 특성을 조사하기 위해 세 가지의 실험방법을 사용하였다. 먼저 가스분석기를 이용하여 연소시 발생되는 주요 가스 농도를 측정하였는데 이산화탄소의 생성과 산소의 소모율은 풀화염의 열방출율에 비례하지만, 일산화탄소의 발생에 대한 경향성은 발견할 수 없었다. 연기의 매연입자를 광감쇄법과 TEM 이미지를 이용하여 특성을 조사하였다 연기밀도는 발열량의 증가에 따라 매우 급격히 증가하였고, 등유 풀화염에서 발생한 매연입자들은 자연적인 연소조건임에도 불구하고 역확산 제트화염에서 생성된 매연과 유사한 형태와 탄화정도를 보임이 관찰되었다.
Abstract
Experimental measurements of flames and the product properties were performed for small kerosene pool fires. which is widely used as a fire source of laboratory scale experiments with scaling modeling. The flame length and flickering frequency were investigated for the flame structures, and compared with the theory. Three measurement methods were introduced to clarify the smoke characteristics, i.e. various gas concentrations, smoke density and thermophoretic sampling with transmission electron microscopy (TEM). The yield of carbon dioxide and the consumption of oxygen were proportional to the heat release rate of pool fires, but there is no trend on carbon monoxide emission. Smoke density of turbulent flames was exponentially increased with the heat release rate. The morphology of the soot particle was investigated to address the degree of soot maturing. The results show that the similar smoke morphology between an inverse jet flame and a pool fire exists despite of different combustion controlling mechanisms.


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