• 제목/요약/키워드: 열유속계

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제조사 보정상수에 기인한 열유속계의 측정 오차 (Measurement Bias of Heat Flux Gauge based on Calibration Constant supported by Manufacturer)

  • 김성찬
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제32권4호
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    • pp.1-6
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    • 2018
  • 본 연구는 Schmidt-Boelter형 열유속계의 측정 불확실도를 정량화하기 위한 기초연구로서 제조사에서 제공되는 보정상수의 측정오차를 평가하였다. 보정실험은 미국립표준기술원(NIST) 화재연구부의 2000 W급 할로겐-텅스텐 램프를 열원으로 적용한 열유속계 보정장치를 이용하였으며 동일 열유속 조건들에 대해 보정대상 열유속계와 표준열유속계를 비교하여 보정상수를 얻었다. 3개 제조사의 열유속계에 대한 보정실험 결과를 제조사의 보정상수와 비교하였다. 열유속계의 출력신호의 섭동값은 $1{\cdot}$를 넘지 않았으며 보정실험결과와 제조사의 보정상수의 상대오차는 1.5% ~ 14.3%까지 차이를 보였다. 본 연구는 정확한 열유속을 측정하기 위해 지속적이고 주기적인 보정과정이 필요함을 보여준다.

판형 열유속계의 소형화에 따른 공간 해상도 개선에 관한 연구 (A Study on the Improvement of Spatial Resolution with Miniaturization of Plate Thermometer)

  • 윤홍석;한호식;황철홍
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제33권2호
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    • pp.39-46
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    • 2019
  • 화재환경에서 열유속 측정을 위해 사용되는 판형 열유속계의 측정 오차 및 소형화를 통한 공간 해상도 개선에 관한 실험적 연구가 수행되었다. 주요 결과로서, Plate의 뒷면에 설치되는 단열재의 두께 및 밀도 변화에 따른 측정값 분석을 통해, 판형 열유속계의 측면으로의 열손실이 측정오차에 큰 영향을 줄 수 있음이 확인되었다. 또한 기존 10 cm 크기의 정사각형 형상을 기준으로 소형화를 통해 3 cm 크기의 판형 열유속계도 충분히 정확한 열유속 측정이 가능함을 확인하였다. 본 연구결과는 화재환경에서 보다 정확한 국소 위치의 열유속 측정을 위해 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

정상 및 비정상상태의 화재조건에서 판형 열유속계의 적용성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Applicability of Plate Thermometer in Steady and Unsteady-State Fire Conditions)

  • 윤홍석;문선여;황철홍
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제29권5호
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    • pp.34-41
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    • 2015
  • 정상 및 비정상상태의 화재조건에서 설치가 용이하고 저가형인 판형 열유속계(PT)의 적용성에 대한 실험적 연구가 수행되었다. 열원으로서 적외선 복사 히터와 C3H8이 적용된 정사각형 버너가 사용되었다. PT의 상대적 측정 정확도는 Gardon-type 열유속 미터를 이용한 측정결과와의 비교를 통해 평가되었다. 정상 및 비정상상태의 화재조건에서 PT의 최적 크기 및 두께는 측정 정확도와 실용적 관점에서 각각 100 mm와 0.6 mm로 확인되었다. 이 결과들은 PT의 크기 및 두께의 변화에 따른 전도 열손실과 열관성에 의해 설명되었다. 또한 Slow보다 빠른 화재 성장속도의 조건에서 PT를 이용한 열유속 측정에는 상당한 주의가 요구됨을 확인하였다.

냉장고 진공단열재 성능진단을 위한 열유속계 위치에 관한 연구 (A Study on the Heat Flux Meter Location for the Performance Test of a Refrigerator Vacuum Insulation Panel)

  • 하지수
    • 설비공학논문집
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    • 제25권8호
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    • pp.471-476
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    • 2013
  • The present study has been carried out to elucidate the optimal method for the performance test of a refrigerator vacuum insulation panel (VIP), by using numerical heat transfer analysis. Three locations of heat flux meter have been tested, for deriving the best test method to clarify the normal or the abnormal condition of the vacuum insulation panel in a refrigerator. The first location of the heat flux sensor is at the same place as the heater, the second one is at the nearby side location of the heater and the third one is at the opposite side location of heater in the refrigerator. The heat flux and $1/q^{{\prime}{\prime}^2}$ or $q^{{\prime}{\prime}^4}$ were calculated for the cases with the normal VIP, and with the abnormal VIP, and their differences analyzed. From the present study, the first and the second method had a mere difference characteristics of heat flux and $1/q^{{\prime}{\prime}^2}$ or $q^{{\prime}{\prime}^4}$, between the cases with the normal or the abnormal VIP. The magnitude of the heat flux after 300sec had a great difference between the cases with the normal or abnormal VIP for the third method, and it could be considered the most optimal method to test the performance of a refrigerator vacuum insulation panel.

이산화탄소가 수소 산소부화 화염의 열전달에 미치는 영향 (Effects of CO2 on Heat Transfer from Oxygen-Enriched Hydrogen Flame)

  • 이창엽;최준원;백승욱
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권8호
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    • pp.937-944
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    • 2004
  • An experimental study has been conducted to evaluate the effects of $CO_2$ on heat transfer from oxygen-enriched hydrogen flame. Experiments were performed on flames stabilized by a co-flow swirl burner, which was mounted on top of the furnace. Five different oxidizer compositions were prepared by replacing $N_2$ with $CO_2$. In a steady state, the total as well as radiative heat flux from the flame to the wall of furnace have been measured using a heat flux meter. Temperature distribution in furnace also has been measured and compared. By increasing $CO_2$ proportion in the oxidizer, the convection played a more significant role rather than radiation. Overall temperature in the furnace was seen to be decreased, while the total heat flux has increased.

금속스크랩이 혼합된 상변화물질의 유효열전도율 (Effective thermal conductivity of the phase change material with metal scrap)

  • 김시범;노승탁
    • 대한기계학회논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.923-928
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    • 1986
  • 본 논문에서는 열전도율이 큰 금속의 스크랩과 파라핀을 혼합한 축열 매질에 있어서 스크랩의 체적 혼합율에 따르는 열전도율의 변화를 모델링과 실험으로 구해서 축열 계산에 필요한 열전도율 자료를 제시하고자 한다.

밀폐튜브 내 저온 PCM의 잠열측정법 (Measurement Methods of Latent Heat for PCM with Low Melting Temperature in Closed Tube)

  • 류경용;박창현;백종현;홍회기
    • 설비공학논문집
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    • 제15권7호
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    • pp.604-610
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    • 2003
  • Cycle test for developed phase change material (PCM) is necessary in order to analyze the variation of latent heat, which decreases with time by deterioration. 7-history method and measurement using heat flux meter are appropriate for the cycle test in a tube filled with PCM because they do not need an extraction of sample in measuring the heat of fusion. In the present study, these methods were applied to a PCM having a melting point below a room temperature, different from the past studies for PCMs melting above a room temperature. As a result of experiment using pure water as specimen, we can obtain reason-able values for heat of fusion by both methods.

구획공간 화재의 열유속 특성 - 축소 실험 (Characteristics of Heat Flux in a Compartment Fire - Reduced Scale Test)

  • 김성찬;고권현
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제25권5호
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    • pp.128-133
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    • 2011
  • 본 연구는 구획공간화재에서 화재특성과 위치에 따른 공간내부의 열유속 특성을 파악하기 위해 ISO-9705 표준화재실의 40 % 크기로 축소된 공간에서 화재 실험을 수행하였다. 열유속의 측정은 Schimit-Boelter type 열유속계를 이용하였으며 화재실의 내부와 출입구쪽의 중앙바닥면에서 열유속이 각각 측정되었다. 실험에 사용된 연료는 천연가스, 헵탄, 톨루엔, 에탄올, 폴리스틸렌 등이다. 실험결과 화재발열량과 상층부의 온도가 증가함에 따라 화재실 내부 바닥에서의 열유속이 출입구쪽에 비해 상대적으로 높게 나타났다. 또한 그을음의 생성이 많은 연료일수록 화재실 바닥면에서 열유속의 공간적인 편차가 상대적으로 크게 나타났다. 본 연구를 통해 공간내 하층부에서의 열유속 분포는 화재가 성장함에 따라 화염 및 상층부에서 방출되는 복사열과 밀접한 관계가 있고 이는 상층부의 온도뿐만 아니라 연소가스의 조성이나 그을음 농도(soot concentration), 환기조건 등과 같은 화재특성에 크게 영향을 받는다는 사실을 파악하였다.

상용 보호열판법 열전도율 측정장비를 사용한 열유속법의 열전도율 값 보정에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on Correction of Thermal Conductivity Obtained by Heat Flow Method using Commercial Guarded Hot Plate Method Apparatus)

  • 이진성;김경수;김유일;우석민;윤승진
    • 한국해양공학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.169-174
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    • 2015
  • This paper addresses experimental methodologies to measure the temperature-dependent thermal conductivity of the insulation materials popularly used for LNG cargo containment systems. The measurement techniques considered in this paper are the guarded hot plate (GHP) method and heat flow method (HFM). The former is based on the power supplied to the hot plate to keep the temperature constant, and the latter is based on a direct heat flux measurement. In order to improve the accuracy of the HFM, the thermal conductivity obtained by GHP was cross-compared with the HFM results, and a calibration factor was derived. It was found that the thermal conductivities measured by the two methods corresponded well under room temperature, but the deviation tended to slightly increase as the temperature decreased. Because of the easy installation and operability of HFM, it can be used to measure thermal conductivity in a large scale mock-up test or unit insulation panel test, where the GHP method is difficult to apply.