• 제목/요약/키워드: Detonation characteristics

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화약의 폭속이 발파에 미치는 영향 검토 (The Influence of the Detonation Velocity of Explosive in Blasting)

  • 이승찬
    • 화약ㆍ발파
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    • 제23권3호
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    • pp.43-56
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    • 2005
  • 폭속은 화약에서 폭굉의 전파속도이다. 화약의 폭굉 속도는 발파 환경이나 시험 조건 하에서 제품의 성능과 관련된 주요한 변수로 사용되고 있다. 또한 발파현장이나 시험장에서 가장 용이하게 측정할 수 있는 화약의 특성치이며 또한 정확한 수치로 측정 할 수 있어 품질 평가 도구로 사용되고 있다. 이 논문에서는 발파에 있어서 폭속과의 관련성을 논의 및 분석한다. 발파 기술자에게 유용하게 사용 될 수 있도록 폭속과 발파 공정 관의 관련성을 정밀히 검토해보았다. 그러나 폭속과 폭약의 품질, 효율성과는 직접 관련이 없는 것으로 나타났다.

원자력발전소 격실에서의 수소화염 가속에 대한 수치해석 연구 (NUMERICAL METHOD FOR EVALUATION OF HYDROGEN FLAME ACCELERATION IN A COMPARTMENT OF A NUCLEAR POWER PLANT)

  • 김종태;김상백;김후중
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.67-75
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    • 2010
  • Hydrogen safety is one of important issues for future public usage of hydrogen. When hydrogen is released in a compartment, the occurrence of detonation must be prohibited. In order to evaluate the possibility of DDT (Deflagration to Detonation Transition) in the compartment with the hydrogen release, sigma-lambda criteria which were developed from experimental data are commonly used. But they give a little conservative results because they do not consider the detailed geometrical effect of the compartment. This is the main reason of the need to mechanistic combustion model for evaluation of hydrogen flame propagation and acceleration. In this study, sigma-lambda criteria and combustion model were systematically applied to evaluate a possibility of DDT in a IRWST compartment of APR1400 nuclear power plant during a hypothetical accident. A combustion model in an open source CFD code OpenFOAM has been applied for analyses of hydrogen flame propagation. The model was validated by evaluating the flame acceleration tests conducted in FLAME facility. And it was applied to evaluate the characteristics of a hydrogen flame propagation in the IRWST compartment of APR1400.

알루미늄 함유량 변화에 따른 알루미늄 입자가 함유된 HMX 성능에 관한 수치 연구 (Numerical investigation on the performance of the aluminized HMX with varying aluminum concentration)

  • 김우현;곽민철;여재익
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.617-621
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    • 2017
  • 본 연구에서는 Al 입자가 함유된 고폭약의 성능 특성을 2 상 모델(two-phase model)을 이용하여 수치 해석을 수행하였다. Al 입자의 점화와 연소시간은 고폭약에 비해 상대적으로 긴 시간이 요구되기 때문에, Al 입자연소에 의한 에너지 발산은 고폭약의 데토네이션 후방에서 이루어진다. Al 입자를 함유하는 고폭약은 Al 함유량이 증가함에 따라 데토네이션 속도의 감소와 고폭약 데토네이션 후방에서 Al 입자 연소가 일어나며 이중 데토네이션이 관찰되는 특징이 있다. 본 연구에서는 Al 입자가 함유된 HMX의 데토네이션 특성을 재현하기 위해 최대 Al 함유량 50%를 갖는 confined rate stick이 고려되었으며, 수치해석 결과는 5-25% 함유량에 대한 실험결과와 비교되었다.

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액화석유 가스 (L. P. G) 와 산소 혼합물의 폭발특성 및 점화조건에 관한 연구 (Detonation Characteristics of L. P. G /$O_2$Gas Mixture and the Self-Ignition Condition for the Formation of Detonative Wave)

  • 최성락;심규선;김은식;윤석승;김웅
    • 대한화학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.394-402
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    • 1986
  • 충격관을 사용하여 L.P.G./$O_2$혼합기체의 폭발반응에 대해 L.P.G. 농도 3~45 부피 % 범위에 걸쳐 조사하였다. 본실험조건하에서 폭발가능한 하한농도조건은 L.P.G.농도 3.4%, 상한농도조건은 40.0%로 측정되였다. L.P.G.농도가 증가함에 따라 폭발파속도는 증가하였으나 당량비조건(${\phi}$=1, L.P.G. 농도 17.2%)에서 변곡점을 나타내었으며 최대속도는 당량비보다 1.57배 큰 농도조건(${\phi}$=1.57)에서 2.65km/sec를 나타낸 후 다시 감소하는 경향을 나타내었다. 당량비근처에서 변곡점이 나타난 것은 L.P.G. 농도가 당량비보다 적은 조건과 당량비보다 큰 조건하에서 폭발반응메카니즘이 다른데에 기인하는 것으로 믿어진다. 또한 충격가열 방식을 사용하여 L.P.G./$O_2$ 조성비에 따른 자동점화 온도를 측정하였다. 폭발파를 형성시킬 수 있은 자동점화온도는 당량비조건에서 $742{\pm}3{\circ}K$의 최저값을 나타냈으며 당량비로 부터 벗어남에 따라 급격히 증가하는 경향을 나타냈다.

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JWL 상태방정식을 활용한 실린더 팽창 실험 모델링 (Modeling of Cylinder Expansion Test Using JWL Equation of State)

  • 김민주;권상기
    • 화약ㆍ발파
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    • 제41권1호
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    • pp.19-31
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    • 2023
  • 폭약은 다양한 종류가 존재하며, 각 폭약마다 내수성, 폭굉에 필요한 에너지, 파쇄력 등의 특성이 상이하기 때문에 폭약의 특성에 대한 이해는 폭약의 안전한 사용 및 성능 향상에 중요하다. 폭약의 특성의 이해를 위해 다양한 실험들과 더불어 간접적인 방법으로 컴퓨터 시뮬레이션이 활용되고 있으며, 컴퓨터 시뮬레이션으로 폭약의 폭굉 과정을 표현하기 위해서 상태방정식을 활용하고 있다. 본 연구에서는 폭약의 상태방정식 중 주로 사용하는 JWL EOS의 대한 설명과 JWL EOS의 계수를 산정하기 위한 실린더 팽창 실험을 ANSYS AUTODYN으로 구현하여 실제 실험 결과와 비교, 분석하였다. 그 결과, 20% 내외의 오차율이 발생하였으며, 압력과 에너지의 전체적인 변화 양상이 기 발표된 실험 결과와 일치함을 볼 수 있었다.

암반절리를 고려한 발파진동 영향평가 (Assessment of Blast-induced Vibration for the Stability of Discontinuous Rock Mass)

  • 박병기;전석원;박광준;도덕수;김태훈
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
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    • pp.485-492
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    • 2005
  • Since blast-induced vibration may cause serious problem to the rock mass as well as the nearby structures, the prediction of blast-induced vibration and the stability evaluation must be performed before blasting activities. Dynamic analysis has been Increased recently in order to analyze the effect of the blast-induced vibration. Most of the previous studies, however, were based on the continuum analysis unable to consider rock joints which significantly affect the wave propagation and attenuation characteristics. They also adopted pressure curves estimated by theoretical or empirical equations as input detonation load, thus there were very difficult to reflect the characteristics of propagating media. In this study, therefore, we suggested a discontinuum dynamic analysis technique which uses velocity waveform obtained from a test blast as an input detonation load. A distinct element program, UDEC was used to consider the effect of rock joints. In order to verify the validity of proposed method, the test blast was simulated. The predicted results from the proposed method showed a good agreement with the measured vibration data from the test blast Through the dynamic numerical modelling on the planned road tunnel and slope, we evaluated the effect of blast-induced vibration and the stability of rock slope.

폭약의 기폭위치에 따른 지반진동 예측 (Prediction of Ground Vibration According to the Priming Location)

  • 김승은;류복현;강추원;고진석
    • 화약ㆍ발파
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    • 제28권2호
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    • pp.69-75
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    • 2010
  • 도심지 부근에서 이루어지는 암반 굴착작업의 증가에 따라 민원제기가 급증하고 있다. 이로 인해 발파설계시 안정성을 가장 우선적으로 고려하며, 그중에서도 지반진동을 제어하기 위한 노력이 필요하다. 본 연구에서는 발파진동의 전파특성을 결정하는 여러 인자들 중 발파조건인 기폭방법과 폭약의 종류에 따른 지반진동의 전파 특성을 알아보았다. 지반진동은 폭속이 작은 폭약에서 더 크게 나타났지만 진폭의 감쇠가 커서 진동이 멀리 전파되지 않는 특징이 나타났다. 기폭위치별 회귀분석 결과 중간기폭이 평균적인 진동수준이 가장 크게 나타났지만 감쇠가 커서 진동이 멀리 전파되지 않았다. 역기폭은 중간기폭보다 진동 수준은 낮았으나 감쇠가 작아서 진동이 멀리 전파하는 특징이 나타났다.

성형폭약에 의한 폭발절단기술에 관한 연구 (A Study of Explosive Jet-cutting Technology by Linear Shape Charges)

  • 이병일;박근순;공창식;김광태
    • 터널과지하공간
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    • 제10권4호
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    • pp.516-525
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    • 2000
  • 최근, 도시 재개발과 산업설비 개·보수에 따른 노후화된 콘크리트 및 철근구조물에 대하여 환경 공해가 발생하지 않는 해체 기술 개발에 대한 요구가 급증하고 있다. 본 연구는 철근 구조물의 폭발절단 해체를 위한 성형폭약을 개발하기 위하여 폭발절단 효과에 영향을 주는 요소인 대상 구조물의 재질 및 형상, 두께와 강도 특성, 성형폭약의 형상, 폭약의 종류, 장약량, liner의 종류, stand-off distance, 성형폭약의 폭 및 너비, 기폭방법에 따른 영향과 폭발 절단시 발생되는 폭풍압에 의한 진동 및 소음의 영향 등을 검토함으로 폭발절단 최적조건을 선정하였다. 따라서, 본 연구를 통해 얻어진 폭발절단기술은 강교, 공장, 폐선박 등의 해체에도 적용될 것이다.

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알루미늄 입자가 다량 함유된 고폭약의 데토네이션 특성에 대한 수치적 연구 (Numerical Simulation for Detonation Characteristics of Heavily Aluminized High Explosives)

  • 김우현;곽민철;여재익
    • 한국추진공학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.10-18
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    • 2017
  • 알루미늄 입자들이 함유된 고폭약의 비정상 데토네이션 전파속도에 대하여 수치 해석을 수행하였다. 알루미늄 입자의 점화와 연소는 고폭약에 비해 상대적으로 긴 시간이 요구되기 때문에, 알루미늄 입자연소에 의한 에너지 발산은 고폭약의 데토네이션 후방에서 이루어진다. 이러한 비정상 데토네이션에 대한 수치해석은 기체상과 균일하게 분포된 고체 입자와의 질량, 운동량, 에너지 교환을 다루는 이종매질 이론을 이용한다. 알루미늄 입자가 함유된 고폭약의 데토네이션 전파에 대한 수치 해석은 폭약 HMX에 대하여 수행되었으며, 5~25%의 알루미늄 함량과 0.5, 7, $15{\mu}m$의 알루미늄 입자크기에 대한 수치 해석 결과와 실험 결과를 비교하여 검증하였다.

STS 격벽착화기의 충격파 감쇠 특성 해석 (Analysis on Shock Attenuation of STS Bulkhead Initiator)

  • 김보훈;장승교;여재익
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.440-444
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    • 2017
  • 격벽착화기의 기폭으로 인하여 발생하는 충격파가 격벽을 통과할 때의 감쇠 특성을 해석하기 위하여 2차원 하이드로다이나믹 해석을 수행하였다. HNS와 HMX가 적층되어 있는 기폭제와 STS 격벽간의 연동해석을 통해 폭압 생성 및 압력파 감쇠 현상을 정밀하게 모사하였다. VISAR로 측정한 시험 데이터와의 정량적인 비교를 위하여 격벽 끝단에서의 자유표면 속도를 계측하였다. 해석결과, 격벽 두께에 따른 충격파의 압력 감쇠 패턴이 지수적으로 감소하는 것을 확인하였으며, 시간에 따라 측정된 입자속도에서 관찰된 변곡 패턴은 기폭부와 격벽 사이의 충전면의 급격한 파쇄(spallation)에 의한 충격파의 잇따른 전파에 의한 것임을 규명하였다.

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