PMMA판의 수직 연소상태하의 비정상 질량 감소율 = Transient Mass Loss Rate of Vertically Burning PMMA Plate
저자
김충익 (중앙대학교 공과대학 기계공학과)
발행기관
학술지명
생산공학연구소 논문집(Journal of The Research Institute of Production Engineering)
권호사항
발행연도
1993
작성언어
English
KDC
500
자료형태
학술저널
수록면
27-43(17쪽)
제공처
수직인 상태에서 연소하는 벽의 지역적 질량감소율은 많은 화재와 관계된 문제에서 중요한 변수이다. 그 이유는 지역적 질량감소율에 따라서 벽에서의 화염전파속도, 밀폐 공간에서의 불꽃의 성장과 에너지의 방출율, 그리고 스모크와 뜨거운 가스 전파등이 결정되기 때문이다. 이번 연구에서는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)판의 지역적 질량감소율이 측정되고 이론적 모델로부터 나온 예상결과와 비교되었다. 여기에 발표되는 실험적, 그리고 이론적 모델은 모두 특별한 수정없이 다른 건축자재에까지 확장되어 적용될 수 있다. 실험장치는 통상의 벽화재를 대표할수 있도록 디자인 되었다. 벽재료 샘플들은 그들의 질량이 계속 측정되는 가운데 난류 불꽃하에서 태워 졌다. 그 결과에 의하여 지역적 질량감소율이 산출되었다. 해석법은 제1차 아레니우스 반응에 의하여 설명되는 pyrolysis가 내부에서부터 일어난다고 가정하였다. 일정 두께의 벽 내부로의 비정상 열손실이 고려되어 넷트의 비정상 지역 질량 감소율의 계산이 도출되었다. 예측과 실험결과의 비교는 잘 맞았다. 시간의 함수인 지역 질량 감소율이 제대로 측정되고 이론적 모델에 맞게 적용되었을 때는 물질의 불꽃물성치로 간주될 수 있으며, 여기에는 다른 두 개의 벽 물질에 대하여도 그 결과가 주어졌다.
The local mass loss rate of a vertically burning wall is an important variable in many fire related problems because it dictates flame spread rates on a wall, fire growth and energy release rate in an enclosure fire, and the spread of smoke and hot gas plumes. In this study, the local mass loss rate, m"(t), of polymethylmetharcrylate (PMMA) slabs are measured and compared with predictions. Both experimental and analytical mocel presented here can be extended to other wall materials without much modification. The experimental setup is designed to simulate wall pyrolysis in a typical wall fire situation. Samples of wall materials are burned under the presence of turbulent flames while their weitht is continuously monitored, from which, the local mass loss rate is determined. The analysis assumes that the pyrolysis occurs in depth described by a first order Arrhenius reaction. Unsteady heat loss into the interior of the finite-thickness wall is taken into consideration to arrive at the nest, transient, local mass loss rate prediction. Prediction and the data obtained in the mass loss rate apparatus for 3.2mm thick PMMA slab compare well. The local mass loss rate function of time when properly measured and appropriately used in ananlytical models, may be treated as a material "fire property," and it is also presented for two other wall materials.
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