• 제목/요약/키워드: 밀폐용기실험

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안정온도구배가 밀폐용기내의 자연대류에 미치는 영향 (Effect of Stabilizing Thermal Gradients on Natural Convection in a Completely Confined Rectangular Enclosure)

  • 김무현;이진호;장은구
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.1330-1338
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    • 1989
  • 본 연구에서는 직각밀폐용기의 수평경계면이 단열인 경우뿐만 아니라 등온 조건을 갖는 경우에 대해 실험적으로 연구하여 경계조건의 변화가 직각밀폐용기내 흐름 및 열전달에 미치는 영향, 특히 등온조건을 갖는 경우 수직 온도차에 따르는 안정온도 구배효과로 예상되는 흐름의 억제, 지연효과를 작종 물리적 변수들의 영향과 함께 세밀히 조사하였다.

폭약을 이용한 밀폐압력용기 해체에 관한 기초적 실험연구 (An Experimental Study on Confined Steel Structure Blasting Demolition)

  • 이하영;김용균;양국정;허원호;강대우
    • 화약ㆍ발파
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    • 제30권2호
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    • pp.43-51
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    • 2012
  • 현재까지 발파해체는 건축물과 토목구조물들을 대상으로 하고 있으나 본 연구에서는 밀폐철재구조물(압력용기) 내부에 물을 채우고 폭약의 힘이 작용하는 해체에 관한 기초연구를 하였다. 일정양의 폭약을 밀폐압력용 기내에 넣고 완전 탄성체로 가정할 수 있는 물($H_2O$)을 압력전달 매개체로 하여 밀폐압력용기의 파괴양상을 관찰하였다. 이때 폭발압력은 Abel의 상태방정식을 이용하여 정량화 하였으며, 그 결과 압력전달 매개체(물)가 있을 경우 밀폐압력용기의 인장강도보다 작은 힘으로 파괴가 발생하였으며, 그렇지 않은 경우에는 약 7.1~8.5배의 폭발압력이 필요하였다. 또한, 압력전달 매개체가 없을 경우(공기만 존재) 폭발압력은 일정값에 도달하기 전까지 파괴에 영향을 미치지 못하고 완전 소산 또는 비산하는 현상을 나타내었다. 실험에 이용한 강철(steel)로 이루어진 밀폐압력용기는 파괴되는 양상에 있어서 대부분 탄성-소성파괴의 형태를 보였으며 최초 항복이 일어나는 지점은 용접부위의 경계부분으로 열소성 변형을 받았다고 판단되는 부분이었다.

직각 밀폐용기내의 복합부력에 의한 자연대류에 관한 실험적 연구 (Experimental Study of Natural Convection Due to Combined Buoyancy in a Rectangular Enclosure)

  • 이진호;현명택
    • 대한기계학회논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.247-256
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    • 1986
  • 본 연구에서는 종횡비가 0.2인 직각 밀폐용기내에서 소금물을 시험유체로 하여 양단의 온도 및 농도차가 수평방향으로 가해지는 경우(CASE 1,2) 밀폐용기내 에서의 유동현상과 열전달 특성을 온도 및 농도분포, 흐름의 가시화를 통해 실험적 으로 관찰, 조사하였다

밀폐용기 내 입자 혼합물(ZPP와 THPP)의 연소에 대한 수치해석적 모델링 및 해석 (Numerical Modeling on the Dual Propellant Combustion in a Closed Vessel)

  • 한두희;성홍계;권미라;안길환;김준형;류병태
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.451-455
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    • 2017
  • ZPP와 THPP 화약의 압력 카트리지가 밀폐용기에 장착되어 연소될 때의 현상을 반응성 오일러리안-라그랑지안 이상 유동 해석 코드를 통해 모사 하였다. ZPP와 THPP는 압력 카트리지 내에서 boron nitride 판으로 격리되어있고, ZPP만 열선에 의해 직접 점화되기 때문에 THPP의 연소지연효과가 발생할 가능성이 높다. 실험을 통한 THPP의 점화지연 측정은 힘들기 때문에 기존의 연구를 통해 검증된 수치해석 코드를 통해 점화지연에 대한 케이스 스터디를 수행하고 현상학적 분석을 수행하였다. 해석 결과 THPP의 점화지연 정도에 따라 초기 충격파의 강도가 변하여 압력선도의 초기 피크특성 뿐만 아니라 주파수에도 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

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밀폐용기 연소실험 시 센서위치에 따라 변화하는 압력 진동에 대한 수치적 연구 (A CFD Study on the Combustion Pressure Oscillation by a Location of a Pressure Transducer inside Closed Vessel)

  • 한두희;안길환;류병태;성홍계
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.66-73
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    • 2018
  • 밀폐용기 내 Zirconium/Potassium Perchlorate의 연소를 수치적 모델링을 통해 전산해석을 수행하였다. 5차 WENO 공간차분법과 improved delayed detached eddy (IDDES) 난류모델을 사용하여 충격파가 동반되는 내부 유동구조를 모사하였고, 라그랑지안 연소모델을 통해 화약 입자를 계산하였다. 옆면 중앙에 센서가 설치된 원통형 밀폐용기 내부 유동분석을 통해 압력 진동이 발생하는 원인을 규명하였다. 또한 센서 다이어프램 깊이 변화에 따라 측정되는 압력 데이터를 실험값과 비교분석 하였다. 그 결과 센서 탭의 깊이가 약 2.36 mm 이상으로 커지면 유동속도가 아음속으로 감쇠하고 복잡한 eddy가 발생하여 측정값에 큰 불규칙성을 야기하는 현상을 관측하였다.

고압에서 작동하는 고체 추진제 연소속도 추정 방법 (Burning Rate Estimate Method of Solid Propellants at High Pressure Condition)

  • 최한영;이동선;성홍계;이원민;김은미
    • 한국추진공학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.28-37
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    • 2022
  • 밀폐용기(Closed Bomb)시험을 통해 고압에서 작동하는 고체 추진제의 연소속도를 추정하는 방법을 연구하였다. CEA를 이용하여 연소가스의 조성을 계산였으며 밀폐용기 내부의 고온, 고압의 환경을 묘사하기 위해 Noble-Abel 상태방정식을 적용하였다. 분자의 부피를 고려한 분자 간의 충돌을 묘사하는 인자인 Covolume을 분자의 LJ potential을 이용하여 모델링하였다. 또한 추진제의 부피 변화율을 고려하기 위해 3차 형상함수(Cubic form function)를 적용하였다. 각 모델을 사용하여 고압용기에서 측정된 5개의 압력-시간 선도로부터 연소속도를 계산하고 이를 BRLCB 결과와 비교 검증하였다. 각 실험에서 약 6% 이내의 최대 오차를 갖는 연소속도를 추정함으로써 초고압 환경에서의 연소속도 추정 방법을 정립하였다.

CBT를 이용한 고체 추진제의 연소효율 도출 방법과 그레인 형상의 영향 분석 (Combustion Efficiency Estimation Method of Solid Propellants and the Effects of Grain Shape using Closed Bomb Test)

  • 박종근;성홍계;이원민;김은미
    • 한국추진공학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.53-61
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    • 2022
  • 본 연구에서는 CBT(Closed Bomb Test)시험을 통하여 고체추진제의 연소효율을 추정하는 방법을 제시하였다. CBT는 수백 기압에서 작동하므로 실기체의 영향을 고려하기 위해 Noble-Abel 상태방정식을 적용하였다. 또한 밀폐용기 벽면으로 발생하는 열손실을 고려하였다. 그레인의 연소로 인한 그레인의 체적 변화율 계산은 형상 함수(Form Function)를 적용하였으며, 총 8개의 다른 형태 그레인의 연소 효율을 도출하였다. 본 연구에서 제시한 이론모델의 적절성을 실험 결과인 압력-시간 선도와 비교하여 나타내었다. 그레인 형상과 추진제의 충진량에 따른 연소효율을 도출하였다.

밀폐용기내 메탄-공기 예혼합기의 연소특성(II) (Combustion Characteristics of Methane-Air Pre-mixture in a Closed Vessel(II))

  • 김봉석;이영재;고창조;권철홍
    • 에너지공학
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    • 제4권1호
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    • pp.85-94
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    • 1995
  • 본 연구에서는 최근 차량용 대체연료로서 주목받고 있는 천연가스의 연소특성을 규명하기 위해 밀폐된 정적연소실을 이용, 당량비, 초기압력 및 점화위치 변화에 따른 연소실험을 행하였으며, 그 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 메탄-공기 예혼합기의 화염전파과정은 이론혼합기 부근에서 구면형으로 진행되는데 반해, 과농 또는 과박 혼합기 그리고 점화위치가 연소실 벽면에 가까울수록 타원형으로 진행되며, 초기압력이 증가함에 따라 화염전파는 느려진다. 화염전파속도와 연소 속도는 초기압력이 낮고 점화위치가 연소실 중심에 가까울수록 빠르며, 당량비 1.0∼1.1 사이에서 최대치를 보인다.

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지진동 Source 제공을 위한 시추공 발파 기술 사례 (A Case Study on the Borehole Blasting for Offering the Ground Vibration Source)

  • 조영곤;김희도;조준호;함준호
    • 화약ㆍ발파
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    • 제21권1호
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    • pp.9-17
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    • 2003
  • 본 기술사례는 과학기술부가 주도하는 자연재해방재기술개발 국가중점연구사업 중 기상청주관의 기상지진기술개발사업의 한반도 지각속도 구조연구 과제 중 서산지역과 포항지역을 연결하는 200km 측선에서 2차원 지각구조를 밝히기 위한 지각규모 굴절파탐사의 지진동 source 제공을 위해 발파로 실시하였다. 본 연구를 위하여 국내에서는 거의 실행해 본 경우가 없는 지발당 장약량이 500~1000kg발파를 실시하였다. 200개의 계측지점에 지진동이 전달될 수 있도록 충분한 폭속을 가진 폭약과 외부의 충격과 우수한 기폭력, 시차가 정확한 비전기뇌관을 특수 제작하여 사용하였다. 시추공내로 유출되는 물에 의한 사압을 방지하기 위하여 폭약은 철관용기를 제작하여 벌크형태로 장약을 하여 발파를 하였다. 발파전 용기 밀폐 시험 및 용기제작 후 기폭실험, 수압작용으로 인한 폭약 및 뇌관에 미치는 영향 등을 실험을 통하여 사전 파악을 하였다. 또한 실제 발파 중 진동차를 측정한 결과 보안물건에 대한 진동치값은 미광무국식(USBM)을 이용하여 예측한 진동치보다 평균 180% 정도 높게 나타났다.

밀폐 공간내 Block에 의한 폭발특성 변화에 관한 연구 (A Study on the Variation of Explosion Characteristics by the Block in Closed Vessel)

  • 오규형;김종복;이성은;김홍;이영철;박승수
    • 한국가스학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.23-28
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    • 1999
  • 밀폐공간 내에 블록을 조합하여 부피와 표면적이 다르게 내용물을 채우고 용기 부피에 대한 내용물의 부피와 내용물의 표면적을 변화시키면서 LPG 또는 NG와 공기 혼합가스의 폭발특성을 측정하여 밀폐공간 내부에 있는 내용물의 부피와 표면적의 변화가 폭발특성에 미치는 영향을 해석하고자 하였다. 폭발용기는 가로 세로 높이가 각각 $100cm{\times}60cm{\times}45cm$인 부피 270리터의 금속 용기이며, 용기 내 가연성 혼합가스는 전기 스파크로 착화시켰고, strain형 압력센서로 폭발압력을 측정하였다. 실험 결과 부피봉쇄율이 증가할수록 폭발압력이 감소하였으며, 내용물의 표면적의 증가에 따라서도 폭발압력이 낮아졌으며, 이러한 폭발압력의 감소 경향은 표면적의 증가에 대한 영향보다 부피의 증가에 의한 영향이 더욱 크게 나타났다.

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