• 제목/요약/키워드: Burning Surface Area

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큰 초기 연소면적을 가지는 고체 모타의 침식 연소 및 연소 불안정 (Erosive burning and combustion instability of the solid rocket motor with large initial burning surface area)

  • 진정근;차홍석;이도형
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.1115-1121
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    • 2017
  • 초기 추력을 증가시키기 위하여 넓은 초기 연소 면적을 가지는 고체 로켓 모타를 설계하고 지상연소 시험을 수행하였다. 그 결과 연소 거리에 따른 연소 면적 변화를 고려한 내탄도 성능 예측에 비하여 초기 압력과 추력이 낮게 측정되었다. 연소실 내부 유속과 연소 거리에 따른 연소 속도 변화를 검토한 결과 압력에 의하여 결정되는 연소 속도 대비 연소 속도가 감소하는 negative erosive burning이 발생함을 확인하였다. 또한 8개의 대칭형 fin 형상을 적용하여 radial mode의 연소 불안정이 발생함을 확인하였으며 fin의 배치를 변경하여 대칭성을 제거함에 따라 연소 불안정이 억제되었음을 확인하였다.

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수화-소성법에 의한 $CA_2$클린커의 합성(I) : 합성에 미치는 온도의 영향 (Synthesis of $CA_2$-based Clinker by Hydration-Burning Method (I) : Effects of Temperature on Synthesis)

  • 송태웅;한기성
    • 한국세라믹학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.211-218
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    • 1990
  • CA2-based clinker with highly activated surface and hydraulic properties was synthesized at a comparatively lowr temperature than that of conventional synthesis by "hydration-burning method". This consists of calcining the mixture of CaCO3 and Al2O3 to obtain a primary clinker, hydrating the primary clinker and reburning the hydrates to obtain final clinker. Burning of primary clinker above 1200℃ was necessary to eliminate free CaO in it and to obtain it's solid hydrate. However, rising the burning temperature above 1300℃ is ineffective due to the decrease in hydraulic properties of the primary clinker with the temperature. Hydration of primary clinker at the elevated temperature(>35℃) was required to obtain the hydrate with more porous structure and final clinker with more active surface. CA2 was formed and increased with temperature at above 1150℃, finally became a primary phase of the final clinker. However, burning at the temperature above 1300℃ resulted in reverse effect on the hydraulic properties of the final clinker due to rapid decrease in it's surface area with the temperature.

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석탄가스화 합성가스(H2/CO)-공기 예혼합화염의 층류 연소속도에 관한 연구 (A Study on the Laminar Burning Velocity of Synthetic Gas of Coal Gasification(H2/CO)-Air Premixed Flames)

  • 정병규;이기만
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제23권5호
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    • pp.493-502
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    • 2012
  • Syngas laminar burning velocity measurements were carried out at atmospheric pressure and ambient temperature using the Bunsen flame configuration with nozzle burner as a fundamental study on flame stability of syngas fuel. Representative syngas mixture compositions ($H_2$:CO) such as 25:75%, 50:50% and 75:25% and equivalence ratios from 0.5 to 1.4 have been conducted. Average laminar burning velocities have been determined by the stabilized nozzle burner flames using the angle method, radical surface area method and compared with the data obtained from the other literatures. And the results of each experimental methodologies in the various composition ratios and equivalence ratios were coincided with the result of numerical simulation. Especially, it was confirmed that there was necessary to choice a more accurate measurement methodology even the same static flame method for the various composition ratios of syngas fuel including hydrogen. Also, it was reconfirmed that the laminar burning velocities gradually increased with the increasing of hydrogen content in a fuel mixture.

산불발생지역에서 상부토층의 공학적 특성 변화 (Change for Engineering Properties of Top Soils in the Wildfire Area)

  • 송영석;채병곤;김경수
    • 지질공학
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    • 제17권2호
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    • pp.225-233
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    • 2007
  • 산불이 발생될 경우 상부 토층의 공학적 특성을 변화시키게 되고, 이러한 변화는 산사태의 발생요인으로 작용하게 된다. 산불로 인한 토질의 공학적 특성변화를 조사하기 위하여 토질시료를 채취하여 각종 토질시험을 실시하였다. 토질시료는 최근 산불이 발생된 강원도 양양일대에서 채취하였다. 그리고 산불로 인하여 상부토층이 연소된 정도에 따라 완전연소구간, 중간연소구간, 산불 미발생구간으로 구분하여 채취하였다. 각 구간에서의 토질시험결과, 완전 및 중간연소구간에서의 비중과 건조단위중량은 산불 미발생구간에서 보다 작게 발생된다. 이는 산불로 인하여 흙입자의 전기력 및 이온 성분 변화와 토질 내 유기물이 연소되어 발생된 것으로 판단된다. 투수계수는 중간연소구간에서 가장 작게 나타나고, 완전연소구간에서는 가장 크게 나타난다. 산불이 발생될 경우 토층상부에는 불투수성의 막이 형성되는데 이는 중간연소구간에서는 존재하지만 완전연소구간에서는 붕괴가 발생된다. 즉, 약 $400^{\circ}C$이상의 높은 온도에서는 불투성의 막이 붕괴가 일어남을 알 수 있다.

금속선이 삽입된 추진제 그레인의 Burn-back 해석 (Burn-back Analysis for Propellant Grains with Embedded Metal Wires)

  • 이현섭;오종윤;양희성;이선영;길태옥
    • 한국추진공학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.12-19
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    • 2022
  • 금속선이 삽입된 추진제 그레인은 높은 충전율을 유지하면서 연소속도를 증가시키기 위해 사용되어왔다. 금속선이 삽입된 추진제 그레인을 사용하는 추진기관의 성능설계를 위해서는 금속선의 위치, 개수, 배치각도, 금속선에서의 추진제 연소속도 증가비에 따른 burn-back 해석이 요구된다. 본 연구에서는 금속선이 삽입된 추진제 그레인의 설계변경에 대응하여 신속하게 연소면적을 계산할 수 있는 수치적 방법이 개발되었다. 개발된 방법과 CAD 프로그램으로부터 도출된 연소면적 결과를 비교하였으며, 격자의 반경방향 크기가 줄어들수록 오차율이 줄어드는 것을 확인 했다. 금속선의 개수 및 위치변경에 따른 영향성 분석이 수행되었으며, 금속선의 개수가 증가하면 연소초기 및 말기 구간이 짧아지고 정상상태구간이 길어지는 것이 확인되었다. 금속선을 배치할 때, 서로 다른 반경에 금속선을 배치하는 경우에서 동일한 반경에 금속선을 배치하는 경우보다 연소초기 영역에서의 연소면적이 급증하고 연소말기에서 연소면적이 급감하는 것이 확인되었다.

수소를 첨가한 탄화수소 혼합기의 난류연소 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Turbulent Combustion Characteristics of Hydrocarbon Mixtures by Hydrogen Addition)

  • 김준효;한원희;키도히로유끼
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제11권6호
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    • pp.65-72
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    • 2003
  • In order to clarify turbulent combustion characteristics of hydrocarbon mixtures by hydrogen addition, turbulent burning velocities in a constant volume vessel were measured for both lean and rich hydrocarbon mixtures. Moreover, the configuration characteristics of turbulent flame was investigated in the wrinkled laminar flame region. A laser tomography technique was used to obtain the images of turbulent flame, and quantitative analyses were performed. As a result, the characteristics of turbulent burning velocity was shown a distinct difference with the addition rate of hydrogen between lean and rich mixtures. On the other hand, the obtained tomograms showed that the surface area of turbulent flame depends almost only on the turbulence intensity.

석탄화염내 화학반응에 관한 연구 (Chemical Reactions in the Coal-Methane-Air Flame)

  • 박호영;안달홍;김종진
    • 에너지공학
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    • 제11권2호
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    • pp.166-177
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    • 2002
  • 본 연구는 화염안정을 위해 약간의 메탄을 첨가한 1차원, Hat, 예혼합, 층류 석탄-공기 화염구조에 관한 연구로서 반응영역을 늘리기 위해 0.3 atm에서 운전되는 저압버너를 사용하였다. 본 연구에서는 가스 온도, 주요가스의 농도, 샘플된 촤의 분석과 화염속도에 대하여 여러 모델들의 해석결과를 실험결과와 서로 비교하였다. 여러 모델중 촤 표면적 지수(S=4)와 휘발성분에 대해 각각의 탈휘발화 속도상수를 적용한 model II $I^{*}$ -d가 실험치와 비교적 일치함을 보여주었다. 샘플된 촤의 분석 결과 입자의 반응이 낮게 예측되어져 촤 표면적지수를 증가시켜야만 했다. 이 지수는 촤의 반응 표면적에 대한 민감도 분석으로부터 얻어진 결과였고 model II $I^{*}$ -d의 화염속도 해석결과는 대부분의 측정치에 근접한 결과를 보여주고 있다. 고체 입자 직경은 열적 지연과 반응표면적을 통하여 탈휘발화율과 촤 산화에 큰 영향을 주며 이는 곧 화염속도에 영향을 주고 있음을 보여주었다.

스파크 점화기관의 난류화염전파 모델의 개선에 관한 연구 (A Study on the Refinement of Turbulent Flame Propagation Model for a Spark-Ignition Engine)

  • 최인용;전광민
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권8호
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    • pp.2030-2038
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    • 1995
  • In this study, three turbulent flame propagation models are compared using experimentally measured data of a 4 valves/cylinder spark-ignition engine. First two conventional models are B.K model and GESIM combustion model. The burning rates calculated from the two models are compared with the burning rates calculated from measured pressure data using the one-zone heat release analysis. GESIM combustion model predicts burning rates closer to the data acquired from the experiment in wide operating ranges than B-K model does. The third model is refined based on GESIM combustion model by including the effect of flame stretch, turbulent length scale band pass filter and a variable that considers flame size and the area of flame contacting the cylinder wall surface. The refined combustion model predicts burning rates closer to experimental results than GESIM combustion model does. Also, the refined combustion model predicts flame radius close to the experimental result measured by using optical fiber technique.

구강작열감 증후군 환자에서 Nd-YAG 레이저 조사에 대한 구강점막 부위의 통증 인지도와 점막세포 각화도와의 관계 (The Relationship between Pain Perception Scale and Keratinization Rate of Oral Mucosa to Nd-YAG Laser Stimulation in Burning Mouth Syndrome Patients)

  • 김지연;김병국;정성수
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제26권2호
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    • pp.161-171
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    • 2001
  • In order to determine how oral mucosal change relates to inducing factors of burning mouth syndrome, the difference in pain perception scale and keratinization rate between burning mouth syndrome patients and normal subjects were investigated. Twenty patients (13 female, 7 male, mean age: 59 years), presenting in the Department of Oral Medicine, Chonnam National University Hospital were participated in this study. All subjects had been complaining of constant oral burning pain for more than a year, none took any strong analgesics, and none had oral mucosal lesions. Twenty volunteers (11 females, 9 males, mean age: 25 years) were also participated in this study as a control group. The control subjects had never had any symptoms of oral burning pain. A thermal stimulation using a Nd-YAG laser and cytological smear were carried out to anterodorsal part of tongue, tip of tongue, the left buccal mucosa, the lower lip mucosa and the chief complaint site. Stimulation of the dorsum of left hand was also carried out to contrast the mucosal area of burning mouth syndrome subjects and the control subjects. The laser output power could be adjusted from 0.75W to 4W. The pain perception scale of the burning mouth syndrome subjects were lower than in control subjects in the chief complaint area, the anterodorsal part of tongue and the buccal mucosa(p<0.01). The keratinization rate of burning mouth syndrome subjects, however, was higher keratinization rate than in normal subjects in the same area and lower lip mucosa(p<0.001). From above results, the anterodorsal part of tongue is the most appropriate site to use diagnostic laser stimulation. The higher level of keratinization and the lower level of thermal pain perception of the burning mouth syndrome subjects are explained as a protective mechanism against xerostomia and burning sensations. The application of Nd-YAG laser stimuli and cytological smear to oral mucosal surface could therefore be usefully employed as appropriate and standardized diagnostic tools for chronic orofacial pain subjects.

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수화물 소성법에 의한 알루민산삼칼슘 클링커의 합성에 관한 연구 (Study on Synthesis of Tricalciumaluminate Clinker by Hydrate-burning Method)

  • 기태경;송태웅
    • 한국세라믹학회지
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    • 제44권9호
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    • pp.517-523
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    • 2007
  • For the preparation of tricalciumaluminate $(C_3A)$ clinker, in traditional clinkering method using oxides and carbonates as a raw material, uneconomical repetition of burning have been necessary to avoid the melting of clinker by eutectic reaction in the system $CaO-Al_2O_3$. In this study, special starting raw materials for the clinker burning were prepared from a mixture of oyster shell and aluminium hydroxide by heating to $1100^{\circ}C$ and hydrating at $30^{\circ}C$. The starting raw materials, hardened body with weak hydraulic strength, were mainly composed of $C_3AH_6$ formed by resolution-precipitation mechanism of the system $CaO-Al_2O_3-H_2O$. By heating them, relatively pure $C_3A$ clinker could be obtained by one-time burning at the fairly lower temperature than that of conventional method. The easier formation of $C_3A$ clinker seemed to be caused by higher compositional homogeneity and stoichiometry of the starting materials, high surface area and crystallographic instability of the thermally decomposed products, and the catalytic effect of decomposed moisture on the early-stage crystallization of calciumaluminates. The basic hydration behavior of the clinker was also confirmed.