• Title/Summary/Keyword: 화염열분해

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Con-heater를 이용한 인화성액체의 연소특성에 관한 연구

  • Park, Hyung-Ju;Kim, Hong;Jung, Ki-Chang;Lee, Jung-Yoon
    • Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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    • 2003.10a
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    • pp.196-201
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    • 2003
  • 대부분의 고체와 액체의 연소는 고체의 열분해에 의해 생성되는 가연성 기체나 액체의 증발에 의한 가연성증기가 공기중에 확산되는 형태의 확산연소이다. 이런 확산 연소에서 연소속도를 지배하는 요소는 연료와 산화제의 확산속도이며 고체와 액체 연료의 경우 기체상태의 열분해 생성물이나 증기의 생성속도가 연소속도에 영향을 미치는 요소가 된다. 이러한 형태의 연소에서 연료와 산화제의 공급상태에 따라 발열량 및 화염의 형태 등이 영향을 받게 된다. 화재에서 화재의 확대에 영향을 미치는 요소들 중에 화염의 높이와 복사열 에너지 등이 있다.(중략)

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An Experimental Study on the Combustion Instability Evaluation by Using DMD (DMD 기법을 적용한 모형 가스터빈의 연소불안정성 평가에 관한 실험적 연구)

  • Son, Jinwoo;Sohn, Chae Hoon;Yoon, Jisu;Yoon, Youngbin
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.59-60
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    • 2017
  • Combustion instability of gas turbine is performed by adopting dynamic mode decomposition (DMD). The unstable frequencies are calculated and compared with FFT results. The damping coefficient derived from the DMD technique and FFT results were compared and analyzed. OH radical is measured by experimental work and fluctuation field is extracted and FTF was calculated at various points with DMD. The gains of FTF are changed depending on the extraction position of the heat release fluctuation field.

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Fire-Retardation Properties of Silicone/Perlite Composites (실리콘/펄라이트 복합체의 난연 특성)

  • Lee, Byunggab;Won, Jongpil;Jang, Ilyoung;Bang, Daesuk
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.154-154
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    • 2011
  • 최근 세계 각지에서 발생하는 대규모 터널 화재사고는 많은 사상자를 동반하고 이에 따른 경제적, 사회적 손실 또한 방대하게 진행되는 실정이다. 터널 구조물의 화재 특성상 외부에 쉽게 노출되지 않기 때문에 화재 발생 시 화재에 노출된 표층이 박리되거나 비산해서 단면결손이 생기는 폭렬 현상(explosive spalling)이 발생하게 된다. 이러한 폭렬 현상은 붕괴와 같은 대형 참사로 이어질 가능성이 크다. 따라서 본 연구에서는 터널 내 화재 발생 시 콘크리트 구조물의 폭렬에 의한 붕괴를 예방하기 위하여 이액형 상온경화 실리콘 고무와 인체에 무해한 친환경 첨가제인 펄라이트를 일정한 혼합비(5wt%, 10wt%, 15wt%, 20wt%)로 혼합하여 고성능 난연 복합체를 제조하고, 열적 특성과 난연 특성을 연구를 진행하였다. 열적 특성에 관한 시험으로 TGA를 측정하였으며, 난연 특성에 관한 시험으로는 화염 시험, 내화로 시험, 탄화로 시험을 진행하였다. 우선 TGA 시험은 $20^{\circ}C/min$ 승온 속도로 $800^{\circ}C$까지 실험을 하였고, 화염 시험은 제작한 시편과 gas torch($1200^{\circ}C$)의 화염 거리를 약 10cm로 하여 약 1시간 동안 시험을 하였다. 내화로 시험은 내화로 장치를 이용하여 RABT curve(5분만에 $1200^{\circ}C$도달 후 한 시간 동안 유지 후 냉각, 총 시험 시간 180분) 조건을 만족하는 환경에서 제작한 시편을 콘크리트에 부착하여 콘크리트의 내부온도를 측정하였다. 탄화로 시험은 탄화로 장치를 이용하여 $2^{\circ}C/min$ 승온속도로 $900^{\circ}C$까지 실험을 하여 외부 형태 변화를 관찰하였다. 각각의 시험 결과 TGA 열분해 결과 순수한 실리콘 고무보다 난연제인 펄라이트를 첨가했을 때 더 높은 온도에서 초기 분해 거동을 보였으며, 최종 잔류량은 80%를 보였고, 5 wt%의 펄라이트가 혼합된 시편의 최종 잔류량이 높은 것으로 보아 열분해에 가장 강한 조성임을 알 수 있었다. 화염 시험 결과 펄라이트가 혼합된 모든 시편에서 $300^{\circ}C$가 넘지 않은 결과를 보였다. 이는 제조된 복합체가 화염에 직접적으로 장시간 노출이 되어도 안전하다는 것을 알 수 있다. 내화로 및 탄화로 시험 결과 펄라이트가 15wt%와 20wt%가 첨가된 시편들보다 5wt%와 10wt% 첨가된 시편들이 고온에서 안정하다는 것을 보였다.

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Synthesis of $LiCoO_{2}$ Nanoparticles From Leach Liquor of Lithium Ion Battery Wastes by Flame Spray Pyrolysis

  • Lee Churl Kyoung;Chang Hankwon;Jang Hee Dong;Sohn Jeong-Soo
    • Resources Recycling
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    • v.14 no.6 s.68
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    • pp.37-43
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    • 2005
  • [ $LiCoO_{2}$ ] nanoparticles were synthesized from leach liquor of lithium ion battery waste using flame spray pyrolysis. Electrode Materials containing lithium and cobalt could be concentrated with thermal and mechanical treatment. After dissolution of used cathode materials of the lithium battery with nitric acid, the molar ratio of Li/Co in the leach liquor was adjusted at 1.0 by adding a fresh $LiNO_{3}$ solution. The nanoparticles synthesized by the flame spray pyrolysis showed clear crystallinity and were nearly spherical, and their average primary particle diameters ranged from 11 to 35 nm. The average particle diameter increased with an increase in the molar concentration of the precursor. Raising the maximum flame temperature by controlling the gas flow rates also led to an increase in the average diameter of the particles. The $LiCoO_{2}$ powder was proved to have good characteristics as cathode active materials in charge/discharge capacity and cyclic performance.

Preparation of α-Al2O3 Nanoparticles by flame Spray Pyrolysis (ESP) of Microemulsion (마이크로에멀전의 화염분무열분해(ESP)에 의한 α-알루미나 나노입자의 제조)

  • 이상진;전병세
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.41 no.3
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    • pp.242-246
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    • 2004
  • Nano-sized a-alumina with a narrow distribution was prepared by using Flame Spray Pyrolysis (FSP). The microemulsion of water in oil (W/O) was prepared to make ultrafine droplets for FSP process. Kerosene (fuel) as a continuos phase and Al(NO$_3$)$_3$$.$9$H_2O$ (oxidizer) aqueous solution as a dispersed phase were prepared for microemulsification. The microemulsion with dispersion stability was obtained by adjusting the composition of 80 vol% kerosene, 10 vol% aqueous solution, and 10 vol% emulsifying agent. Microemulsion was sprayed onto the flame by using two-fluid nozzle spray gun under the condition of 0.03 ㎫ air pressure. The synthesized products were $\alpha$-alumina phase with the size of 20 to 30 nm.

Treatment Technology of N2O by using Bunsen Premixed Flame (분젠 예혼합 화염을 활용한 아산화질소 처리기술에 관한 연구)

  • Jin, Si Young;Seo, Jaegeun;Kim, Heejae;Shin, Seung Hwan;Nam, Dong Hyun;Kim, Sung Min;Kim, Daehae;Yoon, Sung Hwan
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.27 no.1
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    • pp.153-160
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    • 2021
  • Nitrous oxide is a global warming substance and is known as the main cause of the destruction of the ozone layer because its global warming effect is 310 times stronger than carbon dioxide, and it takes 120 years to decompose. Therefore, in this study, we investigated the characteristics of NOx emission from N2O reduction by thermal decomposition of N2O. Bunsen premixed flames were adopted as a heat source to form a high-temperature flow field, and the experimental variables were nozzle exit velocity, co-axial velocity, and N2O dilution rate. NO production rates increased with increasing N2O dilution rates, regardless of nozzle exit velocities and co-axial flow rates. For N2O, large quantities were emitted from a stable premixed flame with suppressed combustion instability (Kelvin Helmholtz instability) because the thermal decomposition time is not sufficient with the relatively short residence time of N2O near the flame surface. Thus, to improve the reduction efficiency of N2O, it is considered effective to increase the residence time of N2O by selecting the nozzle exit velocities, where K-H instability is generated and formed a flow structure of toroidal vortex near the flame surface.

Estimating Width of Firebreak through Experiment Method on Surface Fire (실험분석을 통한 지표화 방화선 구축 폭 평가)

  • Kim, Dong-Hyun
    • Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.140-143
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    • 2011
  • 산불의 확산형태 중 지표화 확산을 방지하기 위해 대표적인 진화방법으로는 방화선을 구축하는 것이다. 지표화는 산림의 연료중 낙엽층, 잔가지 등 지표면의 연료층이 열분해되면서 확산되기 때문에 방화선 구축을 통해 연료층을 제거하면 지표화 확산을 저지할 수 있다. 하지만 방화선 구축 폭에 따라 산불확산 방지 효과가 크게 달라질 수 있으므로 적정한 방화선 구축 폭을 설정하여야 한다. 본 연구에서는 적정 방화선 구축 폭을 살펴보기 위해 풍동시험장치를 이용하여 풍속 0, 1, 2, 3m/s조건에서 지표화 화염으로부터 이격 거리에 따른 온도측정과 함께 방화선 구축 폭에 따른 확산가능 여부를 평가하였다. 50cm 폭의 소나무 낙엽에 대한 풍속별 지표화 방화선 구축 실험결과, 풍속 3m/s에서 화염으로부터 소나무 낙엽의 착화온도인 $311^{\circ}C$에 도달하는 거리가 약 0.65m로 나타났고 풍속이 낮을수록 착화온도 도달거리가 줄어드는 것을 알 수 있다. 실제 0.6m 방화선 구축의 경우, 화염이 계속 확산되었고 0.65m 이상의 방화선 구축시에는 화염확산이 이루어지지 않았다. 따라서 향후, 수치해석을 이용한 열유속 평가 결과와 함께 본 연구의 실험결과와 비교평가 함으로써 지표화 산불확산 방지를 위한 적정 방화선 구축 폭 산정을 평가하고자 한다.

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Controlled synthesis of silica nanoparticles by a two-fluid nozzle flame reactor (이류체 노즐형 화염 반응기에 의한 실리카 나노분말 제조)

  • Chang, Han-Kwon;Jang, Hee-Dong;Chang, Won-Chul
    • Proceedings of the Korean Institute of Resources Recycling Conference
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    • 2005.10a
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    • pp.308-313
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    • 2005
  • 실리콘 잉고트의 절단공정에서 발생하는 폐실리콘 슬러지는 실리콘과 실리콘카바이드 등의 유가자원이 함유되어 있으며, 이 중 실리콘 분말은 실리콘 화합물인 알콕시실란 등을 제조하는데 원료로 사용이 가능하다. 본 연구에서는 폐실리콘 슬러지로부터 분리, 합성된 사에 톡시실란(TEOS)을 원료로 이용하여 실리카 나노분말을 합성하였다. TEOS 원료물질을 외부 혼합형 이류체 노즐을 이용하여 미세액적으로 분무하고 화염 속으로 도입시키고 화염열분해 반응을 진행시켜 실리카 나노분말을 합성하였다. 합성된 실리카 나노입자의 특성은 투과형 전자현미경 및 BET에 의하여 입자형상 및 평균 입자크기가 분석되었다. 주요 공정변수인 분산공기의 압력, 반응가스의 조성을 변화시켜 실험한 결과 평균크기가 $9{\sim}68nm$인 실리카 나노분말을 제조하였다.

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Coolant Effect on Gas Generator Propellant (가스발생기용 추진제에 대한 냉각제 효과)

  • Baek Gookhyun;Yim Yoo-Jin
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.9 no.2
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    • pp.1-8
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    • 2005
  • The effect of coolants has been studied on the burning properties of low burning rate HTPB/AP composite propellant containing Oxamide or Melamine as coolant for the gas generator. With increasing the content of coolant, the burning rate and the flame temperature could be lowered and the effect on flame temperature was about the same for two coolants. However due to the different thermal decomposition properties of coolant, the burning rate of Melamine propellant was found to abnormally decrease if $200{\mu}m$ AP was partially replaced with $6{\mu}m$ AP.

The Flow analysis and the Flame structure of Turbulent Premixed Flat Burner (난류예혼합 플랫버너의 유동해석과 화염구조)

  • Kim, Hun-Ju;Yun, Bong-Seok;Heo, Su-Bin;Park, Jae-Min;Lee, Do-Hyung
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.35 no.4
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    • pp.397-405
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    • 2011
  • Hydrogen energy, as part of eco-friendly alternative energy, is made mostly through reforming of fossil fuels. The turbulent premixed combustion type of metal-fiber flat burner which is recently used in industry was tested in this paper. We measured the mean temperature distributions, CO, HC, $CO_2$ and $O_2$ concentrations to observe the flame structure and flame stability in some kind of experimental conditions. And also PIV and several flow analysis methods were compared to establish the numerical analysis model. The results of this paper will be the basis of the burner design of steam reformer.