Numerical Study on the Prediction Method of Flashover in a Compartment

Sung,, Kun Hyuk; Choi,, Moon Soo; Hong,, Sung Ho; Park,, Kye Won; Ryou,, Hong Sun

Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation 2015;15(4):123-128.
Published online August 31, 2015.

구획공간 내 Flashover 예측 기법에 관한 수치해석적 연구

성건혁, 최문수, 홍성호, 박계원, 유홍선

Numerical Study on the Prediction Method of Flashover in a Compartment

Kun Hyuk Sung,, Moon Soo Choi,, Sung Ho Hong,, Kye Won Park,, Hong Sun Ryou,

Abstract

In building fires, irradiation from walls and the fire plume increases burning rates, then fire spreads throughout a compartment within a few minutes due to flashover phenomena. Many researchers have experimentally suggested empirical correlations and conditions for the flashover which applications are limited in specific spaces or vents. Therefore, it is necessary to investigate prediction of the flash-over using numerical results. The objective of this study is to numerically investigate the prediction method of flashover by esti-mating oxygen concentrations and mean flame surface at the compartment which size is 5 m×6 m×3 m. In the results, flashover occur at 70s and the minimum required heat release rate is about 4.14 MW.

Key Words: CFD; Compartment Fire; Flashover; Prediction Method

요지

건물 화재 시 구획 공간의 벽면 및 화재기류로부터의 조사(irradiation)는 화원의 연소율을 증가시켜 flashover 현상에 의해 수 분 이내 에 공간 전체에 걸쳐 화재가 확산된다. 여러 실험연구를 통해 flashover 발생 여부를 예측하기 위한 실험식과 조건들이 제시되었으나 대기 조건을 포함한 다양한 공간 형상 및 환기구 조건을 동시에 고려하기에는 한계가 있다. 따라서 수치해석 결과를 기반으로 하여 flashover 발생 여부를 판단하는 예측 기법 연구가 필요하다. 본 연구에서는 flashover의 현상적 특성을 고려하여 구획 공간 내 상층부 에서의 산소 농도 분석과 평균 화염 면의 가시화 방법을 이용하여 구획 공간 내의 flashover 예측 기법에 관한 수치해석적 연구를 수행 하였다. 결과로서, 5 m × 6 m × 3 m 크기의 구획 공간 내에서 70초 후 flashover가 발생 할 것으로 예측되며, 화원의 최소 요구 열방출율 은 약 4.14 MW였다.

핵심용어: 전산유체해석; 구획화재; 플래쉬오버; 예측기법