Advanced

Studies on the performance of firefighter’s gas cooling

Van De Veire, Matthias LU (2016) In LUTVDG/TVBB VBRM05 20161
Division of Fire Safety Engineering
Abstract
Gas cooling is a technique used within the fire service to reduce the risks of the hot gaseous layer and create a better visibility. It is achieved by applying water into the gaseous layer. Successfully performing or implementing this technique is something that has not yet been accomplished in every brigade.

This work has been focused on different parameters that affect gas cooling and is studied by the use of experiments. Tests were conducted in a half scaled ISO 9705 room using nozzles at a fixed position and angled at 45° with the floor. A sensitivity analysis was performed to investigate how the flow rate, droplet size, application time and spray pattern affect the cooling and contraction of the gaseous layer.

Out of the... (More)
Gas cooling is a technique used within the fire service to reduce the risks of the hot gaseous layer and create a better visibility. It is achieved by applying water into the gaseous layer. Successfully performing or implementing this technique is something that has not yet been accomplished in every brigade.

This work has been focused on different parameters that affect gas cooling and is studied by the use of experiments. Tests were conducted in a half scaled ISO 9705 room using nozzles at a fixed position and angled at 45° with the floor. A sensitivity analysis was performed to investigate how the flow rate, droplet size, application time and spray pattern affect the cooling and contraction of the gaseous layer.

Out of the experimental results, conclusions could be drawn that gas cooling was most effective using sprays with the smallest droplets that can reach the end of the room. In this work, a hollow cone nozzle with droplet diameters of 500 m performed the best results.

Water should be applied in the gaseous layer as fast as possible whether it be in short pulses or as a continuous flow. If pulses are used, the time in between a pulse should not exceed 0.5 seconds. A gas layer contraction was not observable at this small scale although a velocity decrease of the outflowing gases was measured.

After the water application, gas cooling provided a buffer time of at least 7 to 10 seconds before the gases returned at their initial temperatures. (Less)
Popular Abstract (Uncoded languages)
Rookgaskoeling is een brandweertechniek die gebruikt wordt om de risico’s van de hete rooklaag te verminderen alsook een betere zichtbaarheid te creëren. Het wordt uitgevoerd door water in de rooklaag aan te brengen. Een succesvolle beheersing of invoering van de techniek bestaat nog niet in elk brandweerkorps.

De focus van dit werk werd gelegd op experimenteel onderzoek naar de verschillende parameters die gaskoeling kunnen beïnvloeden. Testen met een vast gepositioneerde straalpijp werden uitgevoerd in een ISO 9705 kamer op halve schaal. Een sensitiviteitsanalyse werd uitgevoerd om te onderzoeken hoe het debiet, druppelgrootte, applicatietijd en sproeipatroon een effect hebben op de koeling en volumereductie van de rookgaslaag.

... (More)
Rookgaskoeling is een brandweertechniek die gebruikt wordt om de risico’s van de hete rooklaag te verminderen alsook een betere zichtbaarheid te creëren. Het wordt uitgevoerd door water in de rooklaag aan te brengen. Een succesvolle beheersing of invoering van de techniek bestaat nog niet in elk brandweerkorps.

De focus van dit werk werd gelegd op experimenteel onderzoek naar de verschillende parameters die gaskoeling kunnen beïnvloeden. Testen met een vast gepositioneerde straalpijp werden uitgevoerd in een ISO 9705 kamer op halve schaal. Een sensitiviteitsanalyse werd uitgevoerd om te onderzoeken hoe het debiet, druppelgrootte, applicatietijd en sproeipatroon een effect hebben op de koeling en volumereductie van de rookgaslaag.

Uit de experimentele resultaten werd de conclusie getrokken dat gaskoeling het effectiefst is met waterstralen die een zo klein mogelijke druppelgrootte hebben zonder dat de reikwijdte kleiner is dan de verste muur. In dit werk leverde een straal met een sproeipatroon als een holle kegel en een druppelgrootte van 500 m de beste resultaten.

Het water dient zo snel mogelijk aangebracht te worden ware het in korte pulsen of een continue stroom. Indien pulsen gebruikt worden dient de tijd tussen elke puls lager gehouden te worden dan een halve seconde. Een volumereductie van de gaslaag was niet waarneembaar op deze schaal alhoewel snelheidsafnames van de uitgaande rookgassen geregistreerd werden.

Gaskoeling leverde na water applicatie een buffertijd van 7 tot 10 seconden voordat de gassen terug opwarmen naar hun initiële temperaturen. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Van De Veire, Matthias LU
supervisor
organization
course
VBRM05 20161
year
type
H2 - Master's Degree (Two Years)
subject
keywords
Fire, Engineering, Gas cooling, Firefighting, fire service, suppression
publication/series
LUTVDG/TVBB
report number
5515
language
English
id
8875839
date added to LUP
2016-05-31 10:40:38
date last changed
2016-06-16 14:32:15
@misc{8875839,
  abstract     = {Gas cooling is a technique used within the fire service to reduce the risks of the hot gaseous layer and create a better visibility. It is achieved by applying water into the gaseous layer. Successfully performing or implementing this technique is something that has not yet been accomplished in every brigade.

This work has been focused on different parameters that affect gas cooling and is studied by the use of experiments. Tests were conducted in a half scaled ISO 9705 room using nozzles at a fixed position and angled at 45° with the floor. A sensitivity analysis was performed to investigate how the flow rate, droplet size, application time and spray pattern affect the cooling and contraction of the gaseous layer.

Out of the experimental results, conclusions could be drawn that gas cooling was most effective using sprays with the smallest droplets that can reach the end of the room. In this work, a hollow cone nozzle with droplet diameters of 500 m performed the best results.

Water should be applied in the gaseous layer as fast as possible whether it be in short pulses or as a continuous flow. If pulses are used, the time in between a pulse should not exceed 0.5 seconds. A gas layer contraction was not observable at this small scale although a velocity decrease of the outflowing gases was measured. 

After the water application, gas cooling provided a buffer time of at least 7 to 10 seconds before the gases returned at their initial temperatures.},
  author       = {Van De Veire, Matthias},
  keyword      = {Fire,Engineering,Gas cooling,Firefighting,fire service,suppression},
  language     = {eng},
  note         = {Student Paper},
  series       = {LUTVDG/TVBB},
  title        = {Studies on the performance of firefighter’s gas cooling},
  year         = {2016},
}