방사열에 노출된 발포폴리스티렌(EPS) 샌드위치패널의 성능(12)
출처: https://ir.canterbury.ac.nz/bitstream/handle/10092/8474/baker_fire_research-02-1.pdf?sequence=1
3) 데이터 분석
이 보고서에 설명된 실험 과정은 많은 양의 데이터를 생성하지 않았습니다. EPS 샌드위치패널 시편의 EPS 단열재 내에 데이터를 기록하는 열전대가 3개뿐으로 결정적인 분석 결과를 내릴 수 없습니다. 그러나 복사열에 노출되었을 때, EPS 단열재에서 관찰된 동작에 대해 의견과 사용 가능한 데이터를 분석하는 것이 가능합니다.
이 연속적인 일련의 시험에서 유일한 변수는 연통 표면의 온도이기 때문에 실험 No.2~6의 데이터가 분석됩니다. 그렇지 않으면, 이 5번의 시험은 기본적으로 동일합니다.
(1) EPS 단열재 회귀
각 실험 과정에서 수집된 데이터로부터 EPS 단열재의 회귀 비율을 추정할 수 있습니다. 앞의 연소 행동에서 내용을 참고하면, EPS 단열재가 열화되기 시작하는 온도로서 100°C 온도가 사용되었습니다. 각 실험에 대한 시간/온도 데이터로부터 열전대의 위치를 알면, EPS 단열재 3개의 100mm 영역에 걸쳐 평균 회귀 비율을 계산할 수 있었습니다.
첫 번째 영역은 연통 표면으로부터 0~100mm,두 번째는 100~200mm, 세 번째는 200~300mm입니다. 앞에서 설명된 방법에 근거하여 열 유속은 해당 기간 동안 평균 온도에 대한 지역의 중간 지점에서 계산 되었습니다. 이 분석은 아래 [그림61]에 그래프로 나타나있습니다.
[그림61: 단열재와 입사 흐름의 회귀]
직선의 추이는 도시된 범위에 걸친 데이터와 적절하게 상관관계가 있습니다. 하지만 직감적으로, 이 선은 0보다 큰 값으로 y축에 영향을 미칠 것으로 예상됩니다. 따라서 EPS 단열재는 작은 입사 흐름 수준에서 저하되지 않는다고 가정하는 것이 합리적이므로 직선 추이는 낮은 입사 흐름에는 적용되지 않습니다.
(2) 중요한 입사 흐름
실험 No.5를 제외하고 앞에서 설명된 것과 동일한 기초 데이터를 사용하지만, EPS 샌드위치패널 시편의 EPS 단열재의 열화가 시작될 때 임계 입사 흐름을 평가할 수도 있습니다. 첫째, 분석된 4가지 실험 각각에 대해, 시간 대 거리가 3개의 열전대 위치 각각에 대해 표시되었습니다. 아래 공식에서 나타난 일반적인 형식의 지수곡선은 각 데이터 집합에 “수동”으로 적합합니다.
y = c(1 – e⁻kx)
c = 상시적 상수
k = 상수
x = 시간 변수
y = 거리 변수
지수 곡선의 점근선(좌표 평면에서 x의 값이 양 또는 음으로 점점 커짐에 따라 어떤 곡선이 일정한 직선 에 한없이 가까워질 때에, 그 직선을 곡선에 상대하여 이르는 말)에 사용된 값은, 각 실험이 끝날 때 측정된 EPS 단열재의 실제 용해에서 되돌아 온 것을 기준으로 합니다.
[그림62]는 이 과정의 예로서 실험 No.6에 대한 분석을 보여 줍니다.
[그림62: 실험 No.6의 시간 대 용해 거리]
실험 No.2~4에 대한 나머지 그래프는 별도로 정리하여 올리겠습니다.
실험기간 동안 평균 연통온도(열전대 #2)와 함께 점근선(좌표 평면에서 x의 값이 양 또는 음으로 점점 커짐에 따라 어떤 곡선이 일정한 직선에 한없이 가까워질 때에, 그 직선을 곡선에 상대하여 이르는 말) 값을 사용하면 EPS 단열재에서 임계 입사 유동(흐름)을 역 계산하는 데 사용 할 수 있습니다. 4가지 실험에 대한 분석한 값은 아래 표에 나와 있습니다.
[그림63: 임계 용해 유량]
임계 용융 유량의 평균값은 0.99 ㎾/㎡입니다.
상기 표에 포함된 데이터는 [그림64]와 같이 평균 연통온도 대 용해거리로 표시할 수 있습니다.
[그림64: 연통 온도와 용해거리 비교]
[그림64]는 매우 작은 양을 기초한 데이터며, 특히 스펙트럼의 하단에 있습니다. 따라서 어느 정도의 확신을 가지고 그래프를 낮은 온도로 향하도록 추정하기는 어렵습니다. 이론적으로 X축은 EPS가 녹기 시작하는 온도여야 합니다. X축이 100°C의 실제 값과 다소 차이가 있지만 선의 경향은 일반적으로 정확합니다.