• 제목/요약/키워드: 화염각

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고압복합재용기 Type에 따른 화염시험 비교 분석 (The Analysis and Comparison of Fire Test for the High Pressure Composite Cylinder by Type)

  • 김창종;이승훈;류근준;김영규
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.98.1-98.1
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    • 2011
  • 전 세계적으로 대표적인 대중교통으로 천연가스버스가 운행 중에 있으며, 천연가스의 저장을 위하여 대부분의 차량이 복합용기를 사용하고 있다. 또한 친환경자동차로 개발되고 있는 수소연료전지자동차도 수소 저장용으로 복합용기를 적용하여 상용화를 추진 중에 있다. 복합용기의 상용화가 증가하면서 복합용기의 안전성 확보가 가장 중요한 이슈가 되고 있다. 기체상태의 고압가스를 교통수단에 적용하기 위하여, 저장매체인 고압복합용기의 안전성 및 기술 확보를 위한 기술개발과 안전기준의 확립을 위한 기준개발이 미국, 유럽, 일본 등 다수의 국가에서 진행되고 있다. 현재 복합용기의 안전성을 확인하는 기준은 각 나라의 기준에 따라 진행되고 있으며 천연가스자동차용 저장용기 국제표준으로는 ISO 11439가 적용되고 있다. 수소연료전지자동차용 수소용기의 안전기준은 아직 확립되지 않은 상태이며, 개발된 초안으로는 국제규정으로 UN ECE R No.79 및 국제기술표준으로 ISO/TS 15869가 있다. 개발 중인 국제기준 및 국내기준에서 가장 취약한 부분이 화염시험이다. 화염시험은 자동차에 화재가 발생했을 경우 용기의 폭발을 막기 위하여 안전밸브가 정상적으로 작동하는 지를 확인하는 시험이다. 하지만 현재의 시험방법으로는 자동차에서 발생하는 국부적인 화염에 대한 안전성을 확인하기가 어려운 실정이다. 본 연구에서는 국내의 화염시험기준을 개발하기 위해 수행된 화염시험에 대한 결과와 화염시험장치를 제안하고자 한다.

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비예혼합 대향류 화염의 축대칭 모사 - 변형률이 화염구조에 미치는 영향 - (Axisymmetric Simulation of Nonpremixed Counterflow Flames - Effects of Global Strain Rate on Flame Structure -)

  • 박외철
    • 한국가스학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.42-47
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    • 2004
  • 변형률이 대향류 화염의 구조에 미치는 영향을 조사하기 위해, 무중력상태에서의 축대칭 메탄-공기 대향류화염의 시뮬레이션을 수행하였다. 질소와 메탄의 혼합물인 연료 중 메탄의 몰분율 Xm= 20, 50, $80\%$와 각 몰분율당 변형률 ag= 20, 60, 90 $s^{-1}$에 대한 화염형태와 온도 및 축방항 속도의 분포를 비교하였다. 온도와 축방항 속도 분포가 1차원 화염코드인 OPPDIF의 결과와 잘 일치하였다. 또 축대칭 시물레이션을 통해, 변형률이 증가하면 화염이 반경방향으로 늘어나 화염의 반경은 증가하고 두께가 감소함을 확인하였다.

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이중선회 연소기에서 화염형상과 파일럿과 주 화염의 상호작용에 관한 연구 (A Study on the Flame Shape and the Interaction between Pilot and Main Flames in a Dual Swirl Combustor)

  • 조준익;박태준;황철홍;이기만
    • 한국추진공학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.33-42
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    • 2014
  • 이중선회 연소기에서 다양한 화염거동과 파일럿 화염과 주 화염의 상호작용에 관한 연구가 수행되었다. 주 선회각이 $45^{\circ}$로 고정된 상태에서 파일럿 선회각도, 총 열 발생률 그리고 주 화염의 당량비가 주요 변수로 검토되었다. 주요한 결과로써, 이중선회 연소기의 상세한 화염안정화 영역이 총 발열량과 주화염의 당량비 변화를 통해 발생되는 5가지 화염모드를 통해 확인되었다. 파일럿 화염의 선회각도는 파일럿 화염의 위치 및 연소기 전체의 유동구조에 가장 큰 영향을 미치게 되며, 그 결과 내부 및 외부 화염간의 상호작용의 큰 변화를 가져온다.

삼지화염 구조해석을 위한 다양한 가시화 기술 적용에 대한 연구 (Study on the Application of Various Visualization Techniques for Analysing the Structure of Tribrachial Flame)

  • 김민국;원상희;정석호
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.74-79
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    • 2005
  • The tribrachial flame in laminar coflow jet has been investigated experimentally with unsteady propagating condition. With adopting various visualization techniques, including OH-PLIF, Rayleigh Scattering technique, it was confirmed that the location of tribrachial point is on the inclined surface of flame and the propagation speed of tribrachial flame was significantly affected by the velocity gradient.

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모형가스터빈 연소기에서 분무각 변화에 따른 연료농도 및 화염온도 분포 (Fuel Concentration and Flame Temperature Distribution in Model Gas Turbine Combustor with Various Spray Angles)

  • 황진석;변용우;성홍계;구자예;강정식
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권10호
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    • pp.1011-1016
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    • 2008
  • KIVA3V를 이용하여 모형 가스터빈 연소기에서 Jet-A의 분무와 연소에 관한 수치해석을 하였다. 연소기 형상은 6개의 희석홀을 가지며, 스월효과를 고려하였다. 연소 특성을 해석하기 위해 열적 NO 발생을 고려하였다. 다양한 분무각에 대해서 Jet-A 증기, 화염온도 분포와 NO 발생량에 대하여 비교하였다. 분무각이 커질수록 1차 영역에서 연료 증기가 비교적 고르게 나타나게 되며 증발이 더욱 빠르게 되고, 주변 기체와 연료 증기 사이의 혼합이 증가한다. 그 결과 고온부가 넓게 나타나게 되고, 이에 의해 열적 NO 발생이 증가한다.

원자력 발전소 케이블의 화염 전파시험 국내외 기준 비교 (Comparison of Korean and Foreign Standards for Cable Flame Tests)

  • 이동민;조영세;임현태
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2011년도 춘계학술논문발표회 논문집
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    • pp.94-99
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    • 2011
  • 원자력 발전소에 사용되는 케이블은 화재발생시 화재전파를 억제하기 위해 일정수준의 화염시험을 만족한 것을 사용하도록 규정되어 있다. 이러한 케이블 화염시험 기준은 나라마다 약간씩 차이가 있는데 본 논문에서는 국내와 미국, 프랑스, 캐나다의 원자력 발전소 케이블 화염시험 기준의 국가별 차이점을 비교 분석 하였다. 비교분석결과 각 나라의 케이블 화염시험 코드는 세부 항목별로 약간씩 차이가 있으나 전체적으로 모든 코드가 동등한 수준의 기준을 갖고 있는 것으로 분석 되었다. 따라서 어느 하나의 코드를 만족하는 전기케이블은 다른 코드의 요구 사항을 만족하는 것으로 볼 수 있다.

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이중연소 램제트 엔진의 난류 연소 현상과 화염 안정성 (Numerical Study of Flame Stability of Turbulent Combustion in a Dual Combustion Ramjet)

  • 최정열;한상훈;김규홍
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.371-374
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    • 2011
  • 이중연소 램제트 엔진의 초음속 난류 연소의 화염 안정성을 살펴보기 위하여 다차원 외삽을 이용한 고해상도 전산 유체해석을 수행하였다. 높은 엔탈피 조건의 수소/일산화탄소 합성 가스와 초음속 공기의 전단층 내 자발 점화를 살펴보았으며, 일정 단면적 연소기와 작은 확산각이 있는 초음속 동축 연소기에 대한 비교를 통하여 초음속 연소는 부상 화염의 특징을 보이며 화염 안정성이 압축성 효과에 크게 영향 받음을 알 수 있었다.

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메탄-산소 층류화염전파속도 측정 (Determination of Laminar Burning Velocity in Premixed Oxy-Methane Flames)

  • 오정석;노동순;이은경;홍성국
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.258-262
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    • 2011
  • 실험용 분젠 연소기를 사용하여 예혼합된 메탄-산소 층류화염전파속도를 연구하였다. 이를 위해 $CH^*$ 자발광 측정기법과 슐리렌 사진술이 사용되었다. 실험결과는 CHEMKIN 3.7을 이용한 수치해석 결과와 비교하였다. 층류화염전파속도를 측정하기 위하여 층류여역 내에서 전체 당량비는 0.5에서 2.0까지 조절하였다. 동축 화염에서 화염전파속도는 각도측정법을 사용하였으며 슐리렌 사진에서는 3.1 m/s로 $CH^*$ 자발광 사진에서는 2.9 m/s로 측정되었다.

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폭발챔버에서 전파하는 화염의 국부 거동 (Local Behaviour of Propagating Flames in an Explosion Chamber)

  • 박달재;이영순
    • 한국안전학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.32-35
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    • 2011
  • 다중 장애물을 가지는 폭발챔버에서 전파하는 화염과 국부 장애물의 상관관계를 조사하기 위하여 실험적 연구를 수행하였다. 폭발챔버 높이 235 mm, 단면적 $1,000{\times}950\;mm^2$, 벤트면적 $1,000{\times}320\;mm^2$를 가지는 폭발챔버를 제작하였으며, 30% blockage ratio를 가지는 장애물을 챔버내에 설치하였다. 전파하는 화염과 장애물의 상관관계를 조사하기 위해 고속카메리를 사용하였다. 고속카메라로 얻어진 화염 이미지로부터 장애물 주위의 국부 화염전파 거동은 2가지 다른 방법, 즉 전파하는 화염전면(flame front)의 각 pixel point에서 산정된 평균 화염전파속도와 연소면적 증가(incremental burnt area)/화염전면 길이(flame front length) 관점에서 분석하였다. 분석결과, 2가지 방법으로 얻은 결과는 거의 일치하는 경향을 나타났으며, 전파하는 화염이 장애물의 전면과 상호 작용할 때 화염속도는 급격히 증가하다가 장애물의 후단면에서 약간 감소하고, 화염이 장애물 후단에서 재결합될 때 다시 급격히 증가하였다.

실내가스폭발 해석에 관한 연구 (A study on the analysis of domestic gas explosion)

  • 김상섭;채재우
    • 한국가스학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.24-29
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    • 2003
  • 실내에서 가스 폭발시 피해를 예측하기 위해서 폭발 화염면의 전파를 수치해석을 통해 해석했다. 확산방정식에 의해 가스누출에 의한 실내의 가스확산분포를 구했으며, 문헌에서 선택한 누출의 초기조건을 사용했다. 화염온도를 계산하기 위해 각 가스 혼합비에 따른 엔탈피와 화학식에 대한 reduced mechanism을 사용했으며 문헌에서 찾은 각 가스의 농도 별 층류 연소속도를 혼합가스의 층류연소속도에 적용시켰다. k-$\epsilon$ 모델에서 난류 에너지를 층류연소속도와 결합시켜 난류화염 전파속도를 모델링 했다. 화염면의 전파를 분석하기 위해 실내의 위치에는 직각, 화염면의 전파에는 원통좌표계를 사용했다. 유리창의 파손에 의한 화염전파면의 변화에 따른 압력상승 요인을 해석하였으며, 창문의 크기에 따라서 점화위치에 따른 실내 압력상승의 영향이 서로 다르게 나타나는 결과를 얻었다.

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