Abstract
In case of a fire inside a tunnel, unlike ordinary roads, it is very difficult for a driver to obtain visibility, and a large accident is highly likely to occur. In this study, the smoke behavior, visible distance, and CO concentration of a jet fan were analyzed using the NIST fire simulation (FDS). All analyses were set to HRRPUA (Heat Release Rate Per Area) 3.6MW/m and all the analysis times were set to 600s. In all analyses by CFD, the results were confirmed at y=30m and y=110m, and smoke behavior analysis, visible range analysis, and carbon monoxide concentration were confirmed according to the diameter and flow rate. As the size and flow rate of the jet fan increased, the visibility distance was high at y=30m, and the concentration of carbon monoxide was also confirmed to be 0 ppm. Therefore, proper setting of the jet fan diameter and flow rate will be an excellent solution for fires in tunnels, and taking refuge at upstream area of a re-ventilated fan can reduce the number of casualties.
터널 내부에서의 화재의 경우 일반도로와 달리 운전자의 시야 확보가 어려워 대형사고가 발생할 가능성이 매우 높다. 따라서 터널 내부 화재 발생 시 제트팬 용량에 따른 제연 효과에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 NIST에서 개발한 화재시뮬레이션인 FDS를 사용하여 제트팬의 유무, 제트팬의 용량에 의해 터널 내부에서 발생한 차량 화재에 대한 제트팬 용량에 따른 연기 거동 및 가시거리, 일산화탄소의 농도를 분석하였다. HRRPUA(Heat Release Rate Per Area)는 $3.6MW/m^2$로 설정하였으며, 모든 해석 시간은 총 600s로 설정하였다. CFD에 의한 가시거리, 일산화탄소 농도 해석은 y=30m, y=110m에서 결과를 확인하였으며 직경과 유량에 따라 연기거동 분석, 가시거리 분석, 일산화탄소 농도를 확인하였다. 제트팬의 직경과 유량이 커질수록 y=30m 후방에서 높은 가시거리를 확인할 수 있으며 일산화탄소 농도가 0ppm임을 확인하였다. 제트팬 직경과 유량이 큰 조건에서는 제트팬 유동의 상류 방향으로 대피하면 인명피해를 최대한 줄일 수 있을 것으로 판단된다.