A Study on the Relationship of Explosion Characteristics and Combustion Heat of Gas Mixtures

가스 혼합물의 폭발압력과 연소열의 상관관계 연구

Destruction phenomena of structure by gas explosion is due to the explosion pressure and heat. Explosion pressure is a kind of energy converted from the gas mixture explosion. In this paper, we tried to find the relationship between explosion characteristics and combustion heat of the hydrocarbon-oxygen mixtures. Experiment were carried out with the volume of $5916cm^3$ cylindrical explosion vessel. Hydrocarbon gases which used in this study were methane, ethylene, propane, and buthane Experimental parameter was the concentration of the gas mixtures. Explosion characteristics were measured with strain type pressure transducer through the digital storage oscilloscope. From the experimental result, it was found that explosion pressure depend upon the combustion heat.

폭발압력은 가연성 혼합가스의 폭발시 발생되는 에너지의 변환형태로 가스폭발 사고시 구조물의 파괴와 피해는 주로 폭발압력과 열에 의해 발생한다. 본 연구에서는 몇 종류의 탄화수소와 산소의 혼합물에 대하여 폭발특성과 폭발연소시 발생되는 에너지와의 관계를 규명하고자 하였다. 폭발실험 용기는 L/D가 1이고 부피가 $5916cm^3$인 원주형 용기를 사용하였으며 폭발압력은 strain형 압력센서를 사용하여 오실로스코프로 측정하였다. 실험에 사용된 탄화수소는 메탄, 에틸렌, 프로판, 부탄이었으며 실험의 변수로는 산화제인 산소와의 혼합기의 농도 변화이었다. 실험결과 폭발압력은 연소열에 강한 의존성을 갖고 있음을 알 수 있었으며 이 관계를 이용하여 연소특성으로부터 폭발압력의 예측이 가능할 것으로 생각된다.