Application Study of Design Fire Curves for Liquid Pool Fires in a Compartment

Abstract

In this study, new design fire curves were suggested for the utilization in fire simulations. Numerical simulations with the Fire Dynamics Simulator (FDS) were performed for the n-octane and n-heptane pool fires in the ISO 9705 compartment to evaluate the prediction performance of the previous quadratic, exponential design fire curves and newly suggested ones. The numerical results were compared with the experimental temperature and concentrations of O2 and CO2. The numerical results with the previous quadratic and exponential curves showed slow increase and decrease trend than experiments. However, the numerical results with the newly suggested 2 design fire curves showed more similar variation trend in temperature, O2 and CO2 concentrations than the quadratic and exponential curves. It was found that the newly suggested design fire curves can be possibly used in the numerical simulation of fires in a practical respect.

Evaluation of Modified Design Fire Curves for Liquid Pool Fires Using the FDS and CFAST

“…1-stage Design Fire Curve (6) (1-stage DF) (Previously Suggested Design Fire Curve) Table 2. Parameters for the Calculations of 1-stage and 2-stage Design Fire Curves for n-heptane and n-octane.…”

“…(a) N-heptane (b) N-octane 본 연구에서는 이전의 연구와 동일한 실험인 ISO 9705 구획실 내에서 진행된 액체연료인 헵탄(C7H16)옥탄(C8H18) 풀화재 실험결과 (6) 를 토대로 디자인 화재곡선을 계산하였 다. 1-stage DF는 기존의 연구에서 얻어진 방법 (6) 과 동일하 게 하여 얻어지며, 각 연료에 대한 2-stage DF를 구성하는 변수들은…”

“…이와 같은 상황을 고려하여 화재 시뮬레이션의 입력조 건으로 사용되기 위한 디자인 화재곡선에 대한 연구가 일 부 진행된 바 있으며 현재까지 몇 가지 형태의 디자인 화 재곡선이 제안된 바 있다 (2)(3)(4)(5) . 본 연구그룹도 기존의 연구들 을 검토하여 구획실 내 가연물에 적합한 새로운 디자인 화 재곡선을 제안하였고 FDS 시뮬레이션에 적용하여 구획실 내 액체연료 화재를 대상으로 제안된 디자인 화재곡선의 적합성을 검토하였다 (6) . 최근에는 터널화재를 대상으로 Ingason 등 (7) 이 제안한 몇 가지 디자인 화재곡선과 디자인 화재곡선과 Kim 등 (8) 이 제안한 단순한 2차곡선이 병합된 형태의 디자인 화재곡선을 Fire Dynamics Simulator (FDS) 에 적용하여 터널화재에 대한 시뮬레이션을 수행하고 각 디자인 화재곡선의 적합성을 평가한 연구도 진행한 바 있 다 (9) .…”

Evaluation of the Prediction of B-RISK-FDS-Coupled Simulations for Multi-Combustible Fire Behavior in a Compartment

“…따라서 화재 시뮬레이션의 입력조 건은 특정 화재시나리오의 거동을 잘 나타낼 수 있어야하 고 이러한 입력조건을 일반적으로 디자인 화재곡선(Design fire curve)이라 한다. 디자인 화재곡선은 주로 화재거동을 잘 나타내는 열발생률(Heat release rate, HRR)곡선 형태로 제안 (3)(4)(5) 된 바 있고 본 연구그룹에서도 화재성장곡선이 두 개의 화재성장률로 피팅(Fitting)되는 디자인 화재곡선을 제 안하고 다양한 연료의 화재에 대해 예측성능을 검토한 바 있다 (6)(7)(8) .…”

Evaluation of the Prediction Performance of FDS Combustion Models for the CO Concentration of Gas Fires in a Compartment

“…Measuring positions of thermocouples trees (TF and TR) and concentration probes (CF and CR) and compartment size of experimental data. (3) 가 가장 대표적인 Filed 모델 코드로서 활용되고 있 으며, CFAST (4) 와 같은 Zone 모델 코드도 많이 활용되고 있 다. 최근에는 FDS와 같이 소스가 공개된 FireFOAM 코드 (5) 를 이용한 화재해석도 점차 증가하고 있다.…”