• 제목/요약/키워드: 화염전파

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퇴적금속 분진층을 전파하는 화염의 연소특성과 위험성 평가 (Characteristics and Risk Assessment of Flame Spreading Over Metal Dust Layers)

  • 한우섭
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권1호
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    • pp.47-52
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    • 2005
  • 미립 금속분체에 대한 산업 수요 증가와 함께, 퇴적 금속분의 착화에 의한 화재, 폭발사고가 증가하고 있다. 본 연구에서는 퇴적 금속분체의 화재, 폭발 위험특성을 조사하기 위하여 새로운 실험장치를 개발하였다. 금속분(Mg, Zr, Ta, Ti) 및 PMMA(polymethyl methacrylate)분진을 사용하여, 연소 거동(소염거리, 화염전파속도) 및 화염전파에 미치는 $N_2$ 치환 분위기 농도의 영향 등을 실험적으로 상세히 조사하였다. 실험결과로부터, 퇴적 금속 분체의 화염전파속도는 PMMA보다 크고, 화염전파속도의 퇴적층 두께에 대한 의존성은 작으며, 질소 치환 분위기에서의 Mg의 한계 산소 농도는 3.6-3.7 vol%로 나타났다. 퇴적금속 분체층의 화염전파속도와 소염거리 역수는 높은 상관관계를 가지고 있으며, 이들 연소성 지표에 있어서 상대적인 위험성의 예측이 가능하다.

가연성 분진운의 층류화염 전파에 있어서 2차화염의 거동 (2nd flame phenomena in laminar flame propagation of dust-air mixtures)

  • 한우섭;강민호;정국삼
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 1998년도 추계 학술논문발표회 논문집
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    • pp.115-120
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    • 1998
  • 산업분야에서 취급하고 있는 분체는 그 종류가 다종다양하고, 대부분이 가연성 물질로서 취급량 또한 막대한 양에 달하여, 이를 가연성분체로 제조하거나 취급하는 모든 산업공정에서는 분진운 속을 화염이 전파하는 현상, 즉 분진폭발의 위험성을 갖고 있다. (중략)

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정상초음파의 영향을 받는 메탄-공기 예혼합화염의 주파수-당량비 상관도 분석(II) (Frequency-Equivalence Ratio Correlation Analysis of Methane-Air Premixed Flame Influenced by Ultrasonic Standing Wave (II))

  • 김민성;배대석;김정수
    • 한국추진공학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.45-51
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    • 2015
  • 정상초음파의 영향을 받는 메탄-공기 예혼합화염의 주파수-당량비 상관도 분석을 위한 실험적 연구가 수행되었다. 슐리렌가시화기법을 이용하여 예혼합화염의 전파영상을 획득하였으며, 영상 후처리를 통해 화염의 구조변이 및 전파거동을 면밀히 관찰하였다. 정상초음파가 개재할 때, 화염선단과 기연부에서 구조적 변이와 연소반응 촉진으로 인한 화염의 전파속도의 증가를 가져온다는 사실에 더하여, 초음파 구동주파수와 당량비에 대한 화염거동의 종속성을 확인하였다.

반복점화장치 사용시 정적연소실내 메탄-수소 희박혼합기의 연소특성 연구(II) (A Study on Combustion Characteristics of the Methane-Hydrogen Lean Mixture by Using Multiple Spark Capacity Discharge in a CVCC (II))

  • 김봉석
    • 에너지공학
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    • 제13권4호
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    • pp.311-318
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    • 2004
  • 본 연구에서는 정적연소실을 이용하여 차량용 대체연료로써 메란 및 수소첨가 메탄의 연소특성을 수소첨가율, 점화위치 및 점화방법에 따라 고찰하였다. 그 결과, 중심점화이고 수소를 첨가하지 많은 순수 메탄의 화염전파과정은 타원형으로 전파하나 수소첨가율이 증가함에 따라 화염면상에 매우 규칙적인 세포구조를 가진 불안정한 타원형화염으로 천이되었고 연소속도도 증가하였다. 또한, 벽면 및 0.5R 점화이고 수소를 첨가하지 않은 순수 메탄의 화염전파과정은 불안정한 타원형으로 전파하고 있었지만, 수소첨가율이 증가함에 따라 연소중기에 불안정한 타원형에서 평면형으로 천이 됐다가 연소말기에는 화염면 선단이 움푹 패인 매우 불규칙한 세포구조를 갖는 패기형으로 변화되었으며 연소속도도 증가하였다 한편, 세 가지 점화위치 모두에 있어서 MSCDI와 CDI사용에 따른 화염전파형태는 외견상 큰 차이는 없었지만, 동일시간에 MSCDI장치의 화염면적은 CDI의 화염면적보다 약간 더 크게 나타났다.

정상초음파의 교란을 받는 메탄-공기 예혼합화염의 전파특성에 대한 초음파 구동 주파수의 영향 (Effects of Driving Frequency on Propagation Characteristics of Methane-Air Premixed Flame Influenced by Ultrasonic Standing Wave)

  • 배대석;서항석;김정수
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권2호
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    • pp.161-168
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    • 2015
  • 정상초음파장의 구동 주파수가 메탄-공기 예혼합화염의 전파특성에 미치는 영향을 규명하고자 하는 실험결과를 제시한다. 고속카메라를 이용하여 화염의 전파영상을 획득하였으며, 영상 후처리를 통해 화염선단의 구조와 속도변이를 포함하는 화염의 거시적 거동을 상세히 관찰하였다. 정상초음파가 연소반응을 촉진시켜 화염 전파속도의 증대와 화염선단 구조의 변이를 유발한다는 사실에 더하여, 초음파구동 주파수와 당량비에 대한 화염거동의 종속성을 확인하였다.

메탄/공기 예혼합화염의 동역학적 거동과 정상초음파의 교반 (Agitation Effects of an Ultrasonic Standing Wave on the Dynamic Behavior of Methane/Air Premixed Flame)

  • 서항석;이상신;김정수
    • 한국추진공학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.16-23
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    • 2012
  • 정상초음파의 교반이 메탄/공기 예혼합화염의 동역학적 거동에 미치는 영향을 규명하는 실험 결과를 본 연구에서 제시한다. 슐리렌 기법을 이용하여 전파하는 화염을 가시화하였고, 이미지 후처리를 통해 정상초음파 유무에 따른 화염선단의 전파속도를 상세히 관찰하였다. 전파속도는 이론당량비에서 정상 초음파가 교반하는 경우에 크게 증가하였으며, 당량비가 연소 상한계 혹은 연소 하한계로 벗어남에 따라 교반의 효과는 감소하였다. 정상초음파장은 화염 구조의 왜곡을 동반하고, 그 변이 형상은 교반하는 초음파장의 특성에 전적으로 종속하였다.

극세선 열전대에 의한 수소화염의 전파특성 측정 (Measurements on the Propagation Characteristics of the Hydrogen Flame by Ultra Fine Thermocouple)

  • 김동준
    • 한국가스학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.8-13
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    • 2010
  • 최근 석유에너지의 대체에너지로 수소에 대해 사회적인 관심이 높아짐에 따라, 수소의 연소특성에 관한 연구가 많이 진행되고 있다. 하지만, 수소화염의 온도는 고온이며, 전파속도가 빠르며, 수소화염은 가시광을 거의 방출하지 않기 때문에 화염의 특성을 파악하는 것이 쉽지 않다. 본 연구에서는 직경12.7, 25.4, 50.8 ${\mu}m$인 3종류의 극세선 열전대를 이용하여 화염의 도달시간 및 온도를 동시에 측정하였다. 이론혼합농도에서의 화염도달시간을 검출한 결과, 빠른 수소화염의 전파속도를 정밀히 측정할 수 있음이 확인되었다. 또한, 열전대의 시정수를 고려함으로써, 화염온도를 추측하는 것이 가능함을 확인했다.

메탄/공기 예혼합화염의 동역학적 거동에 대한 정상초음파의 교반 효과 (Agitation Effects of an Ultrasonic Standing Wave on the Dynamic Behavior of Methane/Air Premixed Flame)

  • 서항석;이상신;김정수
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.318-323
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    • 2012
  • 본 연구에서는 정상초음파와 교반하는 메탄/공기 예혼합화염의 동역학적 거동을 규명하기 위한 실험결과를 제시한다. 슐리렌 기법을 이용하여 전파하는 화염을 가시화하였고, 이미지 후처리를 통해 정상초음파 유무에 따른 화염선단의 형상 및 전파속도를 관찰하였다. 전파속도는 연소한계를 제외한 당량비에서 정상초음파장이 가진되는 경우에 더욱 증가하였으며, 화염선단의 찌그러지는 위치는 초음파 특성이 변하지 않는 한 일정하였다.

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AN계열 화약의 다양한 Gap 실험을 통한 초음속 화염 전파 특성 연구 (Study of supersonic flame acceleration within AN-based high explosive containing various gap materials)

  • 이진욱;여재익
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.342-349
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    • 2012
  • 고 에너지 물질 초음속 화염의 전파에 대한 gap의 효과를 이해하기 위하여 characteristic acoustic impedance theory와 수치해석이 적용되었다. 여러 개의 gap이 위치하고 있는 화약의 한 끝에 초음속 화염이 발생되도록 하여, 여러 gap에 전파되나가는 연속적인 화염에 대한 이해를 시도 하였다. 현재의 높은 차원의 다물질 해석은 SNU-Hydropack code에 포함되어 있는 복잡한 경계면 추적 알고리즘의 타당성에 대한 의미 있는 결과를 제시했다.

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보론/티타늄 나노박막다층 내 이종금속간 화학반응 전파특성 해석연구 (Computational Study of Intermetallic Reaction Propagation in Nanoscale Boron/Titanium Metallic Multilayers)

  • 김경진;박중윤
    • 한국추진공학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.10-17
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    • 2017
  • 빠른 반응성 및 자체전파특성을 가지는 보론/티타늄 나노 다층박막구조를 대상으로 박막층 수평방향으로의 이종금속간 화학반응 및 화염 전파현상 해석 모델링을 수립하였다. 이종금속간 화학반응은 Arrhenius 반응식을 가정하여 모델링하였으며, 열 및 화학종 확산, 발열 화학반응에 따른 화염 자체전파 현상에 대하여 2차원적 전산해석을 수행하였다. 보론 및 티타늄 박막층의 두께 및 두께비 등 나노구조 형상의 영향을 비롯하여 접촉층 예혼합 정도가 화염 자체전파속도에 미치는 영향을 분석하였다.