A Numerical Study on Characteristics of Smoke Exhaust in Road Tunnel Fires for Different Ventilation System

Jong-Yoon, Kim; Ji-Oh, Yoo

Journal of Korean Institute of Fire Science and Engineering 2008;22(3):201-207.
Published online September 30, 2008.

터널 화재 시 환기 방식에 따른 배연 특성의 수치해석 연구

김종윤, 유지오

¹한국소방안전협회²신흥대학 건축설비디자인과

A Numerical Study on Characteristics of Smoke Exhaust in Road Tunnel Fires for Different Ventilation System

Kim Jong-Yoon, Yoo Ji-Oh

요약

본 연구에서는 양방향 도로 터널 내에서 화재 발생 시, 3차원 수치해석 프로그램인 FLUENT를 이용하여 효과적인 배연방식시스템을 도출하였다. 수치해석은 횡류방식과 반횡류방식의 환기방식에서 균일배기와 대배기의 배연방식을 각각 적용하는 경우에 대한 해석을 실시하였으며, 종류환기 방식을 적용한 경우에 대하여 연기의 이동특성의 해석을 실시하였다. 연기의 확산은 CO농도를 이용하였으며 터널 내의 풍속 및 배기구의 크기, 배기방식의 변화에 따른 배연 특성 해석을 실시하였다. 연구결과로서 양방향 도로터널에서는 횡류환기방식의 배연이 적절하며, 대배기구의 경우가 균일배기의 경우보다 효과적으로 연기의 이동을 억제하였다.

Abstract

In this study, three Dimensional CFD simulations were carried out to investigate the effective smoke extraction system in bi-directional road tunnel fires using FLUENT. Characteristics of transverse system with big size extraction port or with uniform extraction port, semi-transverse system and longitudinal system for smoke extraction system were analyzed. Air velocity, port size, and operating method were used with variable. Distributions of smoke spread, CO was analyzed. As a result, the transverse ventilation system with big size port was found to be more effective than the uniform ports for bi-directional road tunnel.

Key Words: Bi-directional Road tunnel, Smoke extraction, Transverse, Semi-transverse, Longitudinal, CFD