Estimation of Flame Heat Flux and Surface Emissiviy of Railway Vehicle Flooring by Using Optimization Method

Park, Won-Hee; Yoon, Kyung-Beom

Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation 2014;14(3):263-268.
Published online June 30, 2014.

최적화기법을 이용한 철도차량 바닥재의 화염 열유속 및 방사율 예측

박원희, 윤경범

Estimation of Flame Heat Flux and Surface Emissiviy of Railway Vehicle Flooring by Using Optimization Method

Won-Hee Park, Kyung-Beom Yoon

Abstract

Surface temperatures, ignition times and mass loss rates of the synthetic rubber for railway vehicle flooring are measured for different external heat fluxes by the cone calorimeter. The flame heat flux on the surface can reach the better value by applying the repulsive particle swarm optimization algorithm. During optimization process the critical heat flux and ignition temperature are calculated using measured results. Finally we estimated the optimized flame heat flux. The calculated surface temperatures obtained by using optimized flame heat flux on the surface in this study are matched well with those from the test. The suggested process of determining flame heat flux proposed might be a very useful engineering method for ensuring the validity of a fire simulation for railway vehicles.

Key Words: Optimization method; railway vehicle flooring; flame heat flux; cone calorimeter experiment

요지

철도차량 바닥재로 사용되는 합성 고무를 시편으로 하여 콘 칼로리미터 실험을 수행하고 시편의 표면온도, 발화시간 및 질량감소율을 측정하였다. 측정된 결과를 이용하여 임계열유속 및 발화온도를 산출하고, 반발 입자 군집 최적화 알고리즘을 이용하여 시편 표면에서의 화염에 의한 열유속을 예측하였다. 본 연구에서 최적화된 열유속을 이용하여 계산된 표면온도는 실험에서 측정한 표면 온도와 잘 일치하였다. 본 연구에서 제안한 화염에 의한 열유속을 구하는 방법은 철도차량의 화재 시뮬레이션의 신뢰성 확보에 유용한 도구로 활용될 수 있다.

핵심용어: 최적화기법; 철도차량 바닥재; 화염열유속; 콘칼로리미터 시험