• Title/Summary/Keyword: Detonation characteristics

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나노다이아몬드가 첨가된 오일과 수용액의 점도 및 윤활 특성 (Combustion characteristics of nanodiamond synthesized by detonation)

  • 강순국;박종순;박영문
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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    • pp.1059-1062
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    • 2009
  • 폭발법에 의하여 얻어진 나노다이아몬드는 흑연상의 탄소를 일정 부분 갖으면서도 천연다이아몬드와 유사하게 높은 경도와 내마모 특성을 갖는 것으로 알려져 있으며, 흑연은 고온에 견디는 고체 윤활제로 사용되어 왔다. 따라서 나노다이아몬드를 오일과 물에 첨가하면서 용액의 점도 변화와 윤활 특성을 조사하였다. Fig. 2와 같이 3%(w/v)까지는 점도가 선형적으로 증가하는 것으로 나타났다.

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Ignition Delay Times in $C_2H_2-O_2$-Ar Mixture behind a Reflected Shock Wave

  • 류지철;서희;강준길;오규형
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제18권10호
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    • pp.1071-1075
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    • 1997
  • Detonation characteristics of acetylene were studied behind reflected shock waves in the temperature range 800-1350 K by monitoring OH emission and pressure profiles. For a comprehensive measurement of ignition delay time, the mixture composition was varied in a wide range of Ar mole % was varied from 0.625 to 2.5 in stoichiometric ratio of C2H2-O2-Ar. A computer simulation study was also performed to elucidate the important elementary steps determining ignition behavior. The 33-reaction mechanism provides a good agreement in delay time between the observed and the calculated ones.

불연속체 동해석 기법을 이용한 발파진동 영향평가 (Assessment of Blast-induced Vibration Using Dynamic Distinct Element Analysis)

  • 박병기;전석원;박광준;도덕수;김태훈;정두섭
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제15권12호
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    • pp.1389-1397
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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 nitration 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 corves estimated tv 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 dynamic distinct element 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 nitration and the stability of rock slope.

충격 전달에 의한 Gap Test의 폭굉 반응 해석 (A Study on Shock-induced Detonation in Gap Test)

  • 김보훈;강원규;장승교;박정수;여재익
    • 한국추진공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.75-85
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    • 2016
  • 감쇠기를 사이에 두고 여폭약과 수폭약으로 충전된 파이로 착화기는 격벽의 압력 감쇠 현상과 고에너지 물질의 충격 점화 특성을 갖는다. 고폭약의 폭굉 반응 및 비반응 물질 통과에의 폭압 감쇠와 더불어 격벽의 형상 변화를 모사하기 위해서는 충격 전달에 의한 gap test의 폭굉 모델링이 필요하다. 본 연구에서는 오일러리안 레벨셋 기법이 적용된 다중물질 하이드로 코드를 사용하여 pentolite 작약과 열폭압 RDX의 폭발 반응 및 PMMA gap을 통과하는 충격파 전달을 해석함으로써 화약-격벽간 상호작용 및 임계 두께, 음향 임피던스, go/no-go 기폭 점화에 대한 특성을 정량화하였다.

고에너지 물질의 연소반응 해석을 위한 반응속도식 개발 및 정의에 관한 연구 (A Study on Development of Reaction Rate Equation for Reactive Flow Simulation in Energetic Materials)

  • 김보훈;여재익
    • 한국추진공학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.47-57
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    • 2012
  • 고에너지 물질의 연소 현상을 해석하기 위하여 반드시 필요한 반응속도식과 이를 구성하고 있는 미 정상수를 결정하는 이론적 방법을 제안하였다. 개선된 I&G 모델은 기존의 반응속도식이 갖던 문제점들을 효과적으로 극복하면서 동시에 중요한 물리적 의미를 내포하는 형태로 제안되었다. 이는 공극붕괴(void collapse)로 인한 hotspot의 생성을 의미하는 점화 모델과 폭굉(detonation)으로의 천이를 의미하는 화염 발달 모델의 합으로 구성되어 있다. 또한 함께 소개된 이론적 모델은 고에너지 물질의 수치해석 기법인 Hydrocode를 사용하기 전에 미정상수 $b,\;G,\;x,\;I$를 결정함으로써 특정 고에너지 물질의 연소 특성을 규명하는데 사용된다. 이론적 방법은 기존의 고에너지 물질의 연소 시험을 모사한 수치해석적 방식보다 효율적이고 정확도가 높은 결과를 제공하므로 진일보 된 방법이라고 할 수 있다.

수소가스 폭발의 물리화학적 특성 연구 (A Study on Physicochemical Characteristics of Hydrogen Gas Explosion)

  • 조영도
    • 한국가스학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.8-14
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    • 2012
  • 수소는 온실가스 배출을 저감하기 위한 미래 에너지로 고려되고 있지만, 폭발위험에 대한 문제점을 지니고 있다. 따라서 수소가 미래 에너지로 사용되기 위해서는 폭발위험에 대한 연구가 충분히 이루어져야 한다. 폭발위험은 폭발충격에 대한 이해 즉, 폭발과정에서 압력 상승속도에 대한 분석과 밀접한 관계가 있다. 본 연구에서는 폭발에 영향을 미치는 변수, 즉 연소 전후의 비열비, 화학평형상태에서 최대폭발압력, 그리고 연소속도, 이들 변수가 압력 상승속도에 미치는 영향을 살펴보았다. 화학평형상태에서 최대폭발압력과 연소속도는 압력 상승곡선에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었고, 미연소 가스의 비열비는 초기압력 상승속도보다 최종압력 상승속도에 더욱 영향을 미치고, 연소가스의 비열비는 반대로 초기압력 상승속도에 더욱 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 연소속도는 실험 데이터로부터 구하였으며 밀폐공간에서 수소가스 폭발에서는 폭연에서 폭굉으로 전이가 일어나기에는 연소속도가 매우 느림을 알 수 있었다.

폭발강화격벽의 초기구조설계에 관한 연구 (제1보 : 간이 구조 해석/설계 기법 정식화) (Preliminary Structural Design of Blast Hardened Bulkhead (The 1st Report : Formulation of Simplified Structural Analysis/Design Method))

  • 노인식;박만재;조윤식
    • 대한조선학회논문집
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    • 제55권5호
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    • pp.371-378
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    • 2018
  • Internal detonation of a warhead inside a compartment of naval vessel can result in serious blast damages including plastic deformation and rupture of the structural members especially bulkhead due to the huge explosive impact pressure, fragments and high temperature flame. To secure watertight integrity and to prevent the domino-type flooding of neighbouring compartments caused by the rupture of bulkheads, it is necessary to develop the structural design technology of Blast Hardened Bulkheads(BHB) which can resist the blast impact pressure of threatening weapons to increase the survivability of naval vessels. This study dealt with the simplified structural response analysis of BHB under impact pressure of confined explosion and aimed to develop the efficient and rational design method of BHB and joint structures which can be applied at initial design stage. The present 1st report dealt with the phenomena of explosive detonation surveying the preceding experimental/theoretical research and the characteristics of time history of blast pressure including the peak value and duration time were examined. And to predict the large plastic deformation behaviors of BHB by the huge blast pressure reasonably, the plastic hinge method including the membrane effects was formulated. It was applied to the simplified structural design equations. The following report will deal with the application and adjustment process of the structural scantling equations to the actual BHB design and verification of validity of them.

Structural and Thermal Characteristics of a High-Nitrogen Energetic Material: G(AHDNE)

  • Lu, Lei;Xu, Kangzhen;Zhang, Hang;Wang, Gang;Huang, Jie;Wang, Bozhou;Zhao, Fengqi
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제33권7호
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    • pp.2352-2358
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    • 2012
  • A high-nitrogen energetic salt, 1-amino-1-hydrazino-2,2-dinitroethylene guanidine salt [G(AHDNE)], was synthesized by reacting of 1-amino-1-hydrazino-2,2-dinitroethylene (AHDNE) and guanidine hydrochloride in sodium hydroxide aqueous solution. The theoretical investigation on G(AHDNE) was carried out by B3LYP/$6-311+G^*$ method. The thermal behaviors of G(AHDNE) were studied with DSC and TG-DTG methods, and the result presents an intense exothermic decomposition process. The enthalpy, apparent activation energy and pre-exponential constant of the process are $-1060J\;g^{-1}$, $148.7kJ\;mol^{-1}$ and $10^{15.90}s^{-1}$, respectively. The critical temperature of thermal explosion of G(AHDNE) is $152.63^{\circ}C$. The specific heat capacity of G(AHDNE) was studied with micro-DSC method and theoretical calculation method, and the molar heat capacity is $314.69J\;mol^{-1}K^{-1}$ at 298.15 K. Adiabatic time-to-explosion of G(AHDNE) was calculated to be a certain value between 60-72 s. The detonation velocity and detonation pressure were also estimated. G(AHDNE) presents good performances.

고에너지 물질의 연소반응 해석을 위한 반응속도식 개발 및 정의에 관한 연구 (A study on development of reaction rate equation for reactive flow simulation in energetic materials)

  • 김보훈;여재익
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.331-341
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    • 2012
  • 고에너지 물질의 연소 현상을 해석하기 위하여 반드시 필요한 반응속도식과 이를 구성하고 있는 미정상수를 결정하는 이론적 방법을 제안하였다. 개선된 I&G 모델은 기존의 반응속도식이 갖던 문제점들을 효과적으로 극복하면서 동시에 중요한 물리적 의미를 내포하는 형태로 제안되었다. 이는 공극붕괴(void collapse)로 인한 hotspot의 생성을 의미하는 점화 모델과 폭굉(detonation)으로의 천이를 의미하는 화염 발달 모델의 합으로 구성되어 있다. 또한 함께 소개된 이론적 모델은 고에너지 물질의 수치해석 기법인 Hydrocode를 사용하기 전에 미정상수 b, G, x, I를 결정함으로써 특정 고에너지 물질의 연소 특성을 규명하는데 사용된다. 이론적 방법은 기존의 고에너지 물질의 연소 시험을 모사한 수치해석적 방식보다 효율적이고 정확도가 높은 결과를 제공하므로 진일보 된 방법이라고 할 수 있다.

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복합화약 원료들간의 표면특성 해석 (Analysis of surface interaction between filler and binder of PBXs)

  • 심정섭
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.207-215
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    • 2001
  • Plastic bonded explosive(PBX) is mainly composed of the nitramine-ploymer compositions. PBX is characterized by high velocity and pressure of detonation, low vulnerability and good thermal stability. Many important applications of PBX require the good adhesion between nitramine crystals and the binder. For PBXs as well as propellants, where good mechanical properties are of great importance, dewetting therefore must be prevented by strong adhesion between filler-binder. Adhesion depends on surface characteristics of filler and binder. In order to design for better adhesion, an understanding of the surface properties of explosive and binder is required. The surface free energies are calculated from contact angle values by the method of Kaelble. Critical surface tension of solids are calculated by Zisman plot. Critical surface tension is a useful parameter for characterizing the wettability of solid surface. In this study, HMX and 3 kinds of copolymers are selected, since they are widely used in many plastic bonded explosives. The technical objective of this investigation is to predict the interaction between filler and binder from their surface free energies.

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