Smoke Movement by a Fire in an Enclosure

밀폐 공간내에서의 화재에 의한 연기의 유동

In foreign country such as USA and Japan, considerable research has been done regarding the spread of smoke in room of fire involvement by using computer. but, in our country it has not been, so, this paper presents a detailed qualitative description of phenomena which occure during typical fire scenarios through numberical analysis. The governing equations are solved by using FVM method with non-staggered grid. The SIMPLE method for pressure-velocity couple and power-law scheme for convention terms are used. It shows that a plume is formed, hot plume gases impinge on the ceiling and they spread across it. then, it eventually reaches the bounding walls of the enclosure. It takes 20s for smoke to fill the enclosure.

미국이나 일본같은 외국에서는 컴퓨터를 이용하여 화재가 발생하였을 경우 건물내에서의 연기의 거동에 대한 수치해석적 연구가 활발히 연구되고 있다. 그러나, 국내에서는 이에 대한 연구가 거의 이루어지지 않고 있는 실정이다. 이에 이 논문은 수치해석을 통하여 전형적인 화재 발생시 일어나는 현상을 정성적으로 해석 하고자 한다. 지배방정식은 유한 체적법 및 비엇갈림격자계를 사용하여 수치해석을 한다. 압력장을 해석하기 위해서는 SIMPLE 알고리즘을 사용하였고 대류항에 대해서는 멱승도식을 사용하였다. 본 논문에서는 plume이 형성된 후 뜨거운 plume 가스가 천장에 부딪쳐 넓게 확산되어 결국 밀폐공간의 벽에 다다르게 되는 것을 보여 주며 밀폐공간내에 연기가 가득 채워지는데 20초 가량 걸린다는 것을 알 수 있었다.