• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권5호
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• pp.48-54
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• 2019

본 연구에서는 Eddy Dissipation Concept (EDC) 1-step 연소모델을 이용하여 백드래프트에 대한 대와동모사를 성공적으로 수행하였다. 기존 연구와는 달리 EDC 1-step의 유한화학반응에서 활성화에너지를 적절히 조절함으로써 백드래프트에 대한 예측이 가능하였다. EDC 1-step 연소모델을 이용한 예측결과는 Mixing-Controlled Fast Chemistry(MCFC) 연소모델의 예측결과와 비교 검토되었다. 얻어진 결과에서는 백드래프트 발생 시점을 제외하면 EDC 1-step과 MCFC 결과들은 매우 유사한 것을 확인하였고, 실험에서 얻어진 최고 압력값에 대해서도 합리적인 수준에서 예측하는 것은 알 수 있었다. 그러나 EDC 1-step 연소모델도 MCFC와 마찬가지로 백드래프트 전개과정의 첫 번째 압력 피크에 대해서는 예측하지 못하는 한계를 확인할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권4호
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• pp.35-42
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• 2017

구획실 내부의 고온 메탄연료에서 발생하는 백드래프트 현상에 대해 FDS v6를 이용한 LES를 수행하였다. EDC 연소모델을 적용하였고 여기 필요한 화학반응기구에 대해서는 5가지를 검토하여 백드래프트에 대한 예측성능을 검토하였다. 구획실 내, 외부의 온도, 연료, 속도 및 압력분포에 대한 수치계산 결과고찰과 실험에서 얻어진 압력변화와의 비교를 수행하였다. FDS v6에서 기본적으로 제공하는 EDC 연소모델을 적용하면 LES 기법을 이용하여 백드래프트에 대한 수치계산이 가능함을 확인하였다. 그러나, 결합되는 화학반응기구에 따라서 백드래프트에 대한 예측성능이 큰 차이를 보였다. FDS에서 EDC 연소모델을 적용하여 백드래프트에 대한 LES를 수행할 경우에는 연료특성에 맞는 화학반응기구의 적합성을 우선 검토하는 것이 필요함을 확인하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.3506-3511
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• 2007

The energy harvesting using smart materials has been extensively investigated to supply electric power to wireless sensor systems. In this paper, the energy harvesting using eddy current was studied with the integrated magnetic cantilever beam system. If a large conductive metal plate moves through a magnetic field which intersects perpendicularly to the sheet, the magnetic field will induce small rings of current which will actually create internal magnetic fields opposing the change. This eddy current that was induced in the coiled conductive sheet from the mechanical vibration was converted to chemical energy by charging batteries. The experimental results show that the eddy current generated the electric power up to max 31.2mW. Additionally the vibration reduction of the mechanical cantilever beam was observed by the energy dissipation in the electro-magnetic coupled system. The present result shows that the vibration level of the first natural frequency was reduced up to 7.7dB

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제16권7호
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• pp.1009-1018
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• 2002

The Representative Interactive Flamelet (RIF) concept has been applied to numerically simulate the combustion processes and pollutant formation in the direct injection diesel engine. Due to the ability for interactively describing the transient behaviors of local flame structures with CFD solver, the RIF concept has the capabilities to predict the auto-ignition and subsequent flame propagation in the diesel engine combustion chamber as well as to effectively account for the detailed mechanisms of soot formation, NOx formation including thermal NO path, prompt and nitrous 70x formation, and reburning process. Special emphasis is given to the turbulent combustion model which properly accounts for vaporization effects on the mixture fraction fluctuations and the pdf model. The results of numerical modeling using the RIF concept are compared with experimental data and with numerical results of the commonly applied procedure which the low-temperature and high-temperature oxidation processes are represented by the Shell ignition model and the eddy dissipation model, respectively. Numerical results indicate that the RIF approach including the vaporization effect on turbulent spray combustion process successfully predicts the ignition delay time and location as well as the pollutant formation.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권3호
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• pp.42-50
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• 2018

Large Eddy Simulation (LES) 기반의 Fire Dynamics Simulator (FDS) Version(5와 6)에 따른 아격자 난류 및 연소모델의 변화가 헵탄 풀화재의 평균 화염높이에 미치는 영향이 검토되었다. 화재시뮬레이션을 위한 열발생률은 동일한 조건에서 수행된 실험을 통해 제공되었으며, FDS Version에 따른 평균 화염높이의 예측성능은 기존 상관식과의 비교를 통해 평가되었다. FDS 5와 6에 각각 적용된 Smagorinsky 및 Deardorff 난류 모델은 평균 유동장, 화염형상 및 화염높이에 큰 영향을 주지 않는다. 그러나 평균 화염높이를 포함한 풀화재 특성 차이는 주로 FDS 5와 6에 각각 적용된 혼합분율 및 Eddy Dissipation Concept (EDC) 연소모델 차이로 인하여 발생됨을 확인하였다. 마지막으로 FDS 6에 비해 FDS 5는 상당히 긴 화염높이의 예측결과를 제공하며, 기존 상관식과 보다 일치하는 평균 화염높이 예측이 가능함을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제9권6호
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• pp.714-724
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• 1985

본 논문에서는 입자가 부상된 2상유동의 해석에서 여러유동조건의 유동을 공 통적으로 해석할 수 있고 또 유동의 난류구조를 규명할 수 있도록 하기 위해서 2-방정 식 난류모델을 적용하였고 또 지배방정식들 속에 나타나는 1유체와 2유체의 2차 상관 관계들을 모형화 할 때 Taweel and Landau의 스펙트럼 이론을 확장발전시켜 적용하였 다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.35-43
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• 2014

3개의 난류모델과 3개의 연소모델로 구성된 9개의 모델조합을 이용하여 난류 부분예혼합 제트화염 구조에 대한 수치적 예측성능을 검토하였다. 이용된 난류모델은 표준 ${\kappa}-{\varepsilon}$ 모델(SKE), Realizable ${\kappa}-{\varepsilon}$ 모델(RKE) 및 Reynolds 응력모델(RSM)이며 연소모델들은 Eddy Dissipation Concept 모델(EDC), Steady Laminar Flamelet 모델(SLF)와 Unsteady Laminar Flamelet 모델(ULF)이다. 9개 모델조합의 예측성능을 평가하기 위하여 실험결과가 알려진 Sandia D 화염인 난류 부분예혼합 제트화염을 대상으로 수치계산을 수행하였다. 얻어진 결과로서, 화염길이의 예측은 RSM > SKE > RKE순으로 길게 예측하였으며, RKE 난류모델은 화염길이를 너무 과소 예측하는 것을 확인하였다. RSM + SLF과 RSM + ULF의 조합은 화염길이는 비교적 잘 예측하였지만 하류에서의 화염온도를 과대 예측하였다. 반면에 SKE와 연소모델의 조합에서 SLF 또는 ULF 조합은 화염길이 뿐만 아니라 하류에서의 화염온도도 비교적 잘 예측하였는 것을 확인하였다. 반경방향 화염온도 및 화학종 농도분포를 비교해 본 결과 SKE와 연소모델의 조합이 가장 예측성능이 뛰어났으며 SKE + ULF의 조합이 가장 우수한 예측성능을 갖는 것을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권1호
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• pp.7-15
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• 2018

구획실 내 프로판 가스화재에 대해 Fire Dynamics Simulator (FDS)를 이용한 수치계산을 수행하고 실험과의 비교를 통해 적용된 연소모델 예측성능을 평가하였다. 검토된 연소모델은 FDS v5.5.3의 혼합분율 연소모델과 FDS v6.6.3의 Eddy Dissipation Concept (EDC) 모델이며, EDC 모델에서 화학반응기구는 1-step Mixing Controlled, 2-step Mixing Controlled, 3-step Mixing Controlled 및 Mixing Controlled 반응과 유한화학반응이 혼합된 3-step Mixed 반응을 적용하였다. 구획실 내부의 온도에 대해서는 각 연소모델들 간의 예측성능 차이는 그다지 크지 않음을 확인하였다. 연소모델 차이에 의한 $O_2$와 $CO_2$ 농도에 대한 예측성능 차이보다는 CO에 대한 예측결과 차이가 크게 나타났다. CO 농도에 대해서는 EDC 3-step Mixing Controlled 모델이 가장 높게 예측하며 혼합분율 연소모델은 실험보다는 낮게 예측하였다. EDC 3-step Mixed 모델이 가장 예측성능이 좋았지만 EDC 2-step Mixing Controlled 모델도 충분히 합리적인 수준으로 예측하고 있음을 확인하였다. EDC 1-step Mixing Controlled 모델에 기존에 제안된 CO 수율을 적용할 경우 CO 농도에 대해서 너무 과소 예측하며 CO 예측 정확도를 높이기 위해 수율을 높이면 $CO_2$ 농도에 대한 합리적인 예측이 어려워지는 문제점이 있었다.

• 한국연소학회지
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• 제15권4호
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• pp.1-8
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• 2010

Mild combustion is considered as a promising combustion technology for energy saving and low emission of combustion product gases. In this paper, the controllability of reaction region in mild combustion is examined by using co-axial air nozzle. For this purpose, numerical approach is carried out. Propane is considered for fuel and air is considered for oxidizer and the temperature of air is assumed 900K slightly higher than auto ignition temperature of propane. But unlike main air, the atmospheric condition of co-axial air is considered. Various cases are conducted to verify the characteristics of Co-Axial air burner configuration. The use of coaxial air can affect reaction region. These modification help the mixing between fuel and oxidizer. Then, reaction region is reduced compare to normal burner configuration. The enhancement of main air momentum also affects on temperature uniformity and reaction region. The eddy dissipation concept turbulence/chemistry interaction model is used with two step of global chemical reaction model.

• 한국연소학회지
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• 제22권3호
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• pp.8-16
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• 2017

MILD combustion was first developed to suppress thermal NOx formation in combustor for heating industrial furnaces. In this paper, the effect of co-flow MILD combustor geometry and operating conditions on the formation of MILD combustion was analyzed using 3 dimensional numerical simulation. The numerical simulations were carried out using ANSYS Fluent. The combustion and turbulence flow was modeled using the Eddy Dissipation Concept(EDC) model and realizable $k-{\varepsilon}$ model respectively. The results show that the high temperature region and average temperature decreased due to an increase in the air velocity and decrease the wall thickness of fuel nozzle. In particular, the MILD combustion flame was found to be stable with a combustion flame region at fuel velocity 10 m/s, air velocity 20 m/s, fuel nozzle thickness 1.0 mm, equivalence ratio 0.9, and outlet area ratio 40%.