• 제목/요약/키워드: 연소지

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발파 후 2차 연소의 원인 (The Cause of Secondary Explosion after Blasting)

  • 이영호;이응소;정천재;윤종화
    • 화약ㆍ발파
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    • 제21권1호
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    • pp.85-94
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    • 2003
  • 발파후에 2차연소 또는 폭발(이하, 2차연소라 한다. )이 일어났다는 사실은 폭약이 폭발후에 어떤 가연성가스가 발생하고 그 가연성가스가 잔존하는 폭발열 또는 기타의 점화원에 의해 연소되었음을 의미한다. 폭약이 폭발하였을 때, 발생 가능한 가연성물질은 유리탄소, 일산화탄소, 수소 등으로 추정할 수 있는데 실험결과에서는 가연성물질의 주성분이 수소인 것으로 나타났다. 본 연구에서는 에멀존계 함수폭약이 산소평형, 알루미늄함량, 알루미늄형태와 크기 그리고 포장지의 두께에 따라 수소가 발생되는 양을 가스크로마토그라피를 이용하여 측정하였다. 상기의 열거한 요인들은 모두 수소발생량과 관계가 있는데, 이중에서도 가장 중요한 요인은 산소평형과 알루미늄의 함량인 것으로 나타났다. 한 예로 알루미늄이 15%가 포함되고 산소평형이 -10인 에멀존계 함수폭약은 폭발후에 19.4%의 수소를 함유하고 있는 후가스를 발생시켰으며 이 가스를 포집하여 공기중에 방출시키면서 성냥불을 가까이 하였더니 연소가 되었다. 따라서 에너지를 높이기 위하여 알루미늄의 함량을 높이고 산소평형을 지나치게 마이너스로 설계한다면, 2차연소는 언제든지 발생할 가능성이 있다고 판단된다. 알루미늄의 함량을 가능한 적게, 산소평형을 가능한 0에 가깝게 설계해야 만이 2차연소 현상을 방지할 수 있을 것이며 ㄸ한 최적의 설계뿐만이 아니라 정확한 제조와 품질검사도 2차연소 현상을 방지하는데 중요한 몫을 할 것으로 판단된다.

Pool 화재의 연소 특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of Pool Fire)

  • 오규형;나선종;이성은
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.39-44
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    • 2004
  • Pool화재의 화염 거동을 알아보기 위하여 산업에서 많이 사용되는 가연성 액체인 아세톤 메탄을 헥산 그리고 헵탄을 직경 50mrn에서 400nun까지의 용기 내에 넣고 연소실험을 하였다. 용기의 재질은 스테인리스와 구리를 사용하였다. 연소시간과 용기 벽면의 온도 및 열유속 등을 측정하였으며 연소 시 화염의 거동은 비디오카메라를 이용하여 촬영하였다. 실험을 통해서 연소속도와 화염의 높이는 용기 직경의 증가와 함께 증가하였으며 화염의 와류 생성 주기는 용기 직경에 반비례하였다. 또한 pool화재의 특성은 액체연료의 물리 화학적 성질과 용기의 재질에 의해서도 영향을 받는 것을 알 수 있었다.

연소에 대한 초등교사의 개념 - 기체변화를 중심으로 - (Elementary School Teachers' Concept of Combustion - Focus on Change of Gases -)

  • 신애경;문현숙;강민석
    • 한국과학교육학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.942-957
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    • 2011
  • 이 연구는 연소에 대해 초등교사가 가지고 있는 개념 수준을 파악하는데 그 목적이 있다. 성별, 경력, 6학년 과학교과의 지도 경험, 과학 관련 학력이 고루 분포되도록 하여 12명의 초등교사를 연구 대상으로 선정 하였다. 연구 대상자들에게 5개의 주관식 문항으로 구성된 개념 검사지를 투입하여 개념 정도를 알아본 후, 좀 더 구체적으로 개념 수준 정도를 알아보기 위해 반구조화된 면담을 실시하여 데이터를 수집하였다. 개념 검사지의 내용은 '연소의 정의', '집기병으로 덮었을 때 촛불이 꺼지는 이유', '집기병 속 연소 전과 후의 산소와 이산화탄소', '철솜의 연소', '연소 후 생성물'에 관한 것으로 구성되었다. 그리고 교사별 각 문항에 대한 응답을 과학적 개념(S), 부분개념(P), 오개념(M)의 수준으로 분류하여 정리하였다. 그 결과 모든 문항에서 오개념 또는 부분개념을 가진 교사가 50% 이상이었다. 또한 6학년 과학 교과 지도 경험이 있는 교사들이 경험이 없는 교사들에 비해 연소에 대한 과학적 개념 형성 비율이 높다는 것도 알 수 있었다. 눈에 보이지 않는 기체를 다루는 연소 개념을 눈으로 볼 수 있는 시각화 자료가 개발되어야 하며, 이를 이용해 교사 연수 또는 예비교사 교육이 이루어진다면 교사들의 과학적 개념 형성에 도움이 될 것이다.

산림연료 특성별 산불피해도 분석 (Analysis of Forest Fuel Quality by Forest Fire Damage)

  • 권춘근;이시영;;이해평
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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    • pp.196-196
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    • 2011
  • 산림연료 특성별 산불피해도 분석을 위하여 산불피해의 조사지역은 2009년, 2010년 산불이 발생했던 강원도 고성지역과 양양지역, 강릉지역과 삼척지역을 조사 대상지역으로 선정하였으며, 고성군의 경우 숲구조가 유령림인 활엽수림이 2개소, 칩엽수림 1개소, 장령림인 활엽수림 2개소로 총 5개소, 양양군은 숲구조가 유령림인 침엽수림이 1개소, 장령림 침엽수림 2개소 총 3개소, 삼척시의 경우는 숲구조가 유령림인 침엽수림이 1개소 외 대조구 장령림 침엽수림 1개소, 강릉시의 경우 숲구조가 장령림인 침엽수림이 3개소 총 13개소를 각각 대상지로 선정하였다. 산림연료 특성별 산불피해도를 조사하기 위한 조사지 규모는 $10m{\times}10m$로 하였으며, 현장 조사 항목은 조사지내의 산불피해 상태, 조사지 지형특성으로 나누어 조사를 실시하였다. 산불피해 상태는 산불진행방향, DBH, 총수고, 지하고, 고사여부, 편면연소, 밀도, 수간피해율, 수관피해율 등을 조사하였고, 조사지의 지형특성을 알아보기 위해 조사지의 위치(GPS), 해발고도, 사면방위, 산지경사, 지형을 조사하였다. 현장조사를 위한 조사장비로는 조사지의 지형도, 야장, 디지털 카메라, GPS, 수고측정기, 직경테이프, 캘리퍼, 50m 줄자 2개, 2m 폴대, 클리노메타, 바인더끈 등을 사용하였다. 산불사례 현장조사를 통해 임목고사여부, 편면연소, 수간피해율, 수관피해율 등의 산불피해 특성을 분석한 결과 연료의 특성별 유령림과 장령림의 편면연소율은 유령림은 97.3%, 장령림은 16.5%로 유령림의 편면연소율이 장령림보다 80.8% 더 피해를 받는 것으로 나타났으며, 수관피해율은 유령림은 95.4%, 장령림은 19.9%로 유령림의 수관피해율이 장령림보다 75.5%더 피해를 입은 것으로 조사 되었다. 또한 임목고사율은 유령림은 73.8%, 장령림은 24.5%로 유령림의 임목고사율이 장령림보다 49.3% 더 피해를 받는 것으로 분석 되었다.

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전산유체역학을 이용한 단일 송풍기가 적용된 공냉식 연소설비의 효율개선 (Enhancement of combustion efficiency of a air-cooled combustor system with single F.D. Fan Using CFD)

  • 김민철;손병현;이재정;박흥석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.460-468
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    • 2021
  • 본 연구는 multi fan 방식의 "공랭식 연소설비"의 공정관리상의 문제점을 single F.D. fan 으로 대체하여 개선시키기 위해 CFD 진행하였고, 연소로 내 유동조건 변화를 분석하여 문제점을 확인하였다. 이를 개선하기 위해 연소공기 주입구조를 변경하였고, 구조 변화에 따른 연소효율 개선을 수치해석으로 평가하였다. 또한 실제 연소설비에 수치해석결과를 반영하여 구조개선을 한 후 개선 전·후의 연소효율을 실험적으로 측정하였다. 먼저 기존 Single F.D fan 이 적용된 연소설비에 대한 수치해석을 통해, 2개의 유로로 공급되는 연소공기가 각 유로의 마찰력 차이와 압력의 변화로 인해 연소로 내에서 공급비율이 불규칙하게 되어 선회방식의 연소조건을 위한 축 형태의 난류형성이 어려움을 확인하였다. 이를 개선하기 위해서 연소로에 주입하는 공기 공급 방식을 두 가지로 나누어 수치해석을 하였다. 첫 번째 방식은 연소공기를 외벽에서 180 ~ 360° 회전 후 예열된 연소공기가 주입되는 구조에 대하여 검토하였고, 두 번째는 연소로 내에는 선회할 수 있는 베인(vane) 구조를 적용하여 연소로 밖에서 1차 열교환 후 연소로 내부에 접선방향으로 연소공기가 주입되는 구조에 대하여 검토하였다. 그 결과, single F.D. fan을 가진 공랭식 연소로에 선회방식으로 공기를 주입할 경우, 연소로 외벽의 냉각과 연소로 내부의 완전혼합 유지를 위해 이중 냉각벽을 가지는 덕트 구조를 적용하는 것이 연소조건을 최적화하는데 바람직한 것으로 나타났으며, 실제 운영중인 설비에 적용하여 개선 전·후의 연소효율을 비교한 결과 연소효율이 개선되는 것을 확인할 수 있었다.

초음속 연소에서 연료 분사구 형상에 따른 연소성능 변화에 대한 실험적 연구 (A Study on the Combustion Performance with Variation of Fuel Injection Hole Configuration at Supersonic Combustion)

  • 이경재;강상훈;이양지;양수석
    • 한국추진공학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.19-26
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    • 2011
  • 초음속 연소에서 연료를 분사하는 분사구의 형태에 따른 연소 성능의 변화를 파악하기 위하여 실험과 준일차원 해석(Quasi-One Dimensional Analysis)을 수행하였으며, 결과 값을 본 팀에서 2008년에 수행한 데이터와 비교해 보았다. 시험은 일본 JAXA에서 보유하고 있는 불어내기식 풍동을 사용하였으며, 온도조건을 맞추기 위하여 Vitiated Heater가 사용되었다. 시험을 위하여 2008년 수행하였던 시험모델에서 사용한 연료 분사구의 크기를 줄이고 개수를 증가시켰다. 연료 분사구의 크기 및 개수는 동일한 연료 압력에서 연료의 분사량과 침투깊이가 동일하도록 결정되었다. 실험결과 공동이 없을 시에는 연료 분사구의 크기를 줄이고 개수를 늘렸을 때 연소성능이 큰 폭으로 증가하였지만, 일자형 공동에서 는 그 영향이 미미하였다. 지그재그형 공동에서는 연료 분사구의 크기를 줄이고 개수를 늘렸을 때 오히려 연소성능의 저하가 관찰되었다.

초음속 연소에서 연료 분사구 형상에 따른 연소성능 변화에 대한 실험적 연구 (A Study on the Combustion Performance with Variation of Fuel Injection Hole Configuration at Supersonic Combustion)

  • 이경재;강상훈;이양지;양수석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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    • pp.423-431
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    • 2010
  • 초음속 연소에서 연료를 분사하는 분사구의 형상에 따른 연소 성능의 변화를 파악하기 위하여 실험과 준일차 해석(Quasi-One Dimensional Analysis)을 수행하였으며, 결과 값을 본 팀에서 동일 설비 및 조건으로 2008년에 시험을 수행한 데이터와 비교해 보았다. 연료 분사구 형상은 2008년 수행하였던 시험모델과 비교하여 연료 분사구의 크기를 줄이고 개수를 증가시켰으며, 연료 분사구의 크기 및 개수는 동일한 연료 압력에서 연료의 분사량과 침투깊이가 동일하도록 결정되었다. 실험결과 공동이 없을 시에는 연료 분사구의 크기를 줄이고 개수를 늘렸을 때 연소성능이 큰 폭으로 증가하였지만, 일자형 공동에서는 그 영향이 미미하였다. 하지만 지그재그형 공동에서는 연료 분사구의 크기를 줄이고 개수를 늘렸을 때 오히려 연소성능이 저하되었다.

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직접분사식 디젤기관의 흡입공기 선회강도에 대한 고찰 (Study on induction air swirl in D.I. diesel engine)

  • 고춘식
    • 오토저널
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    • 제9권3호
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    • pp.16-22
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    • 1987
  • 직접분사식 디젤기관의 성능과 배기가스 문제에 여향을 주는 실린더 내에서의 연소형태는 크게 연료분사계와 흡입공기 유동계 두 가지에 의해 결정된다. 즉 분사율, 부사시기, 분무형태와 같은 분사계의 특성과 공기선회, 스퀴시(squish), 난류와 같은 공기 유동 특성에 의하여 연소형태가 결 정된다. 이러한 복잡한 연소형테를 기관 특성에 맞게 조정한다는 것은 대단히 어려운 문제인데 이것은 연료화 공기의 혼합이 연소실형상과 흡기계의 형상에 큰 영향을 받으며 연료가 액체 상 태로 연소실내로 들어와 분무과정을 통하여 증발이 되어야만 연소가 가능하기 때문이다. 특히 흡입공기 유동계에 있어서 현재의 직접 분사식 대젤기관의 흡입구 형상은 흡입공기의 운동에너 지에 모멘트를 가하여 연소실내에서 공기의 선희(swirl)를 발생시켜 줌으로써 연료와 공기의 혼 합기를 형성시키는 Helical type이 많이 이용되고 있다. 그러나 기관 성능과 배기가스 특히 NOx는 상반관계를 이루기 때문에 연소실내로 들어오는 흡입공기의 선희강도(swirl ratio)를 너무 강하게만 한다고 하여 좋은 결과를 얻을 수는 없다. 따라서 설계하고자 하는 각 기관에 있어서 요구되는 성능과 배기가스 문제를 만족하는 흡입공기의 선희강도가 얻어질 수 있도록 흡입구 형상을 설계한다는 것은 많은 연구와 경험이 요구되고 있다. 본 자료에서는 직접분사식 디젤기 관에 있어서 흡입공기의 최적 선희강도에 대한 설정방법과 흡입구 형상 설계를 위한 설계 이론 및 정상류 Rig test상에서의 흡입공기 선희강도의 평가방법을 소개하고자 한다.

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방화 범죄에서 가연성 물질과 연소촉진제의 연소 특성에 관한 연구 (Study on the Combustion Characteristics of Flammable materials and Combustion Accelerants in an Arson)

  • 박혜정;남기훈;김광일
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제31권5호
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    • pp.7-11
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    • 2017
  • 본 연구는 방화에 사용된 가연성 물질, 연소촉진제의 연소특성을 파악하여 방화에 사용 가능한 물질 관리의 필요성을 인지하고 방화를 예방하기 위한 연구이다. 방화에 대한 통계자료를 조사 및 분석하여 사용된 가연성 물질(목재, 종이, 합성섬유, 합성수지)과 연소촉진제(휘발유, 경유, 페인트 도료)를 선정하였다. 가연성 물질의 열적 특성을 파악하기 위해 열 중량 분석을 실시하였다. 또한, 가연성 물질과 연소촉진제의 연소특성을 비교 및 분석하기 위해 연소 화염전파속도 측정 실험을 실시하여 실험 결과를 도출하였다.

연소불안정에 따른 축소형 연소기에서의 열전달 영향 (Effect of Combustion Instability on Heat Transfer in a Subscale Thrust Chamber)

  • 안규복
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.3403-3409
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    • 2014
  • 동축 와류형 분사기 19개로 구성된 연소기 헤드와 냉각채널을 갖는 연소실을 이용하여 연소시험을 수행하였다. 추진제로는 액체산소와 케로신(Jet A-1)이 사용되었으며, 연소시험은 연소실 압력 59~82 bar, 혼합비 2.0~3.0 영역에서 수행되었다. 냉각채널 연소실의 냉각 유체로는 물이 사용되었으며, 냉각채널 입구와 출구에서의 물의 온도를 측정하여 열유속 값을 계산하였다. 본 연구에서는 연소불안정에 따른 열전달 영향을 살펴보는 것을 목표로 하였으며, 이를 위해 냉각수의 온도 변화를 계측하였다. 몇 번의 연소시험에서 연소불안정 현상이 발생하였으며, 이때 열유속이 5~20% 정도 증가하는 결과가 나타났다. 또한 열유속은 연소불안정이 발생하는 초기 시점에서 최대가 되는 것을 알 수 있었다.