• 한국안전학회지
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• 제21권3호
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• pp.38-44
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• 2006

The majority of both small and large-scale experiments on gas explosion have been carried out in the explosion instruments with cylindrical tubes of a high length/diameter ratio and vessels of a high height/length ratio, focusing on investigating the interaction between propagating flame and obstacles inside the tubes or vessels. The results revealed that there is a strong interaction between the propagating flame and turbulence formed after the flame passes the obstacle. However this paper focuses on analyzing the pressure impact or profile outside the vent in vented gas explosion in a partially confined chamber by performing gas explosion experiments in a reduced-scale experimental assembly properly constructed. This study has considered eight different cases in gas explosion based on variation of three kinds of parameters such as height of vessel, shape of the vent and vent size, and reveals that the large vessel with big size circle vent is more danger to the target than others because the overpressure is spread out faraway horizontally and vertically.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.80-83
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• 2008

The characteristics of the spread of a forest fire are generally related to the attributes of combustibles, geographical features, and meteorological conditions, such as wind conditions. The most common methodology used to create a prediction model for the spread of forest fires, based on the numerical analysis of the development stages of a forest fire, is an analysis of heat energy transmission by the stage of heat transmission. When a forest fire breaks out, the analysis of the transmission velocity of heat energy is quantifiable by the spread velocity of flame movement through a physical and chemical analysis at every stage of the fire development from flame production and heat transmission to its termination. In this study, the formula used for the 1-dimensional surface forest fire behavior prediction model, derived from a numerical analysis of the surface flame spread rate of solid combustibles, is introduced. The formula for the 1-dimensional surface forest fire behavior prediction model is the estimated equation of the flame spread velocity, depending on the condition of wind velocity on the ground. Experimental and theoretical equations on flame duration, flame height, flame temperature, ignition temperature of surface fuels, etc., has been applied to the device of this formula. As a result of a comparison between the ROS(rate of spread) from this formula and ROSs from various equations of other models or experimental values, a trend suggesting an increasing curved line of the exponent function under 3m/s or less wind velocity condition was identified. As a result of a comparison between experimental values and numerically analyzed values for fallen pine tree leaves, the flame spread velocity reveals has a error of less than 20%.

• 한국안전학회지
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• 제20권2호
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• pp.11-17
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• 2005

Rotational motion in the atmosphere around a fire may have a profound influence on the fire plume. This process underlies the occurrence of fire whirls. Fire whirls are rare but highly destructive phenomenon which were observed in a large forest, urban and building fires. The present study aims to investigate of the effect of rotation Strength on the fire whirl characteristics expeimentally. Experiments are performed for various sizes of fire source with different rotation strength. From the experimental observations, it is noted that the mean centerline temperature is gradually increased and mean radial temperature is decreased as increases rotation strength. The characteristic mean flame height of fire based on the visible observation is increased as increases of dimensionless swirl parameter, $\Omega/\alpha$, represented by swirl induced motion to buoyancy driven motion.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2004년도 제28회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.15-20
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• 2004

Characteristics of turbulent lifted flames in coflow jet have been investigated by varying initial temperature through the heating of coflow air. In the turbulent regime, liftoff height increases linearly with fuel jet velocity and decreases nonlinearly as the coflow temperature increases. This can be attributed to the increase of turbulent propagation speed, which is strongly related to laminar burning velocity. Dimensionless liftoff heights are correlated well with dimensionless jet velocity, which are scaled with parameters determining local flow velocity and turbulent propagation speed. This implies that the turbulent lifted flames are stabilized by balance mechanism between local turbulent burning velocity and flow velocity. Blowout velocity can be obtained from the ratio of mixing time to chemical time. Comparing to previous researches, thermal diffusivity should be evaluated from the initial temperature instead of adiabatic flame temperature.

• 한국연소학회지
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• 제9권1호
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• pp.32-38
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• 2004

Characteristics of turbulent lifted flames in coflow jet have been investigated by varying initial temperature through the heating coflow air. In the turbulent regime, liftoff height increases linearly with fuel jet velocity and decreases nonlinearly as the coflow temperature increases. This can be attributed to the increase of turbulent propagation speed, which is strongly related to laminar burning velocity. Dimensionless liftoff heights are correlated well with dimensionless jet velocity, which are scaled with parameters determining local flow velocity and turbulent propagation speed. This implies that the turbulent lifted flames are stabilized by balance mechanism between local turbulent burning velocity and flow velocity. Blowout velocity can be obtained from the ratio of mixing time to chemical time. Comparing to previous researches, thermal diffusivity should be evaluated from the initial temperature instead of adiabatic flame temperature.

• 한국안전학회지
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• 제24권4호
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• pp.17-21
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• 2009

The fire whirl occurring in the urban and/or wildland fire is generated by the instabilities of atmosphere. The fire whirl is a rare phenomenon, but highly destructive because it has high inhalation and lift force. In this study, experimental study is performed with oriental oak leaves, for investigating of the fire whirl characteristics occurred in wildland fire. As a result of experiment, the circulation intensity increases as increasing of the induced air velocity, and then the fire whirl occurs. Also, the heat release rate and flame height increase 22% and 18% in highest circulation.

• 한국안전학회지
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• 제26권2호
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• pp.32-35
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• 2011

다중 장애물을 가지는 폭발챔버에서 전파하는 화염과 국부 장애물의 상관관계를 조사하기 위하여 실험적 연구를 수행하였다. 폭발챔버 높이 235 mm, 단면적 $1,000{\times}950\;mm^2$, 벤트면적 $1,000{\times}320\;mm^2$를 가지는 폭발챔버를 제작하였으며, 30% blockage ratio를 가지는 장애물을 챔버내에 설치하였다. 전파하는 화염과 장애물의 상관관계를 조사하기 위해 고속카메리를 사용하였다. 고속카메라로 얻어진 화염 이미지로부터 장애물 주위의 국부 화염전파 거동은 2가지 다른 방법, 즉 전파하는 화염전면(flame front)의 각 pixel point에서 산정된 평균 화염전파속도와 연소면적 증가(incremental burnt area)/화염전면 길이(flame front length) 관점에서 분석하였다. 분석결과, 2가지 방법으로 얻은 결과는 거의 일치하는 경향을 나타났으며, 전파하는 화염이 장애물의 전면과 상호 작용할 때 화염속도는 급격히 증가하다가 장애물의 후단면에서 약간 감소하고, 화염이 장애물 후단에서 재결합될 때 다시 급격히 증가하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.14-20
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• 2006

본 연구의 목적은 건축내장재의 발화시간과 열방출율을 예측하고자 한다. 반응표면방법론(RSM)과 문헌자료를 사용하여 건축내장제의 새로운 발화시간과 열방출율의 예측식을 제시하였다. 재료의 두께와 밀도에 의한 발화시간의 예측값과 문헌값의 A.A.P.E.는 4.35초, A.A.D.는 1.57초 그리고 상관계수는 0.987이였다. 버너의 폭과 열량에 의한 순열방출율의 예측값과 문헌값의 상관계수는 0.983이였으며, 버너의 폭과 열량에 의한 총열방출율의 예측값과 문헌값의 상관계수는 0.999였다. 또한 버너의 폭과 열량에 의한 최대 화염높이의 상관계수는 0.999로서, 제시한 예측식들에 의한 예측값은 문헌값과 일치하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권10호
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• pp.1025-1031
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• 2011

자발화 특성은 디젤 및 PCCI 엔진의 설계에서 중요한 인자이다. 특히, 디젤분무화염은 자발화현상에 의해서 형성되어 노즐에서 부상된다. 노즐과 부상화염 사이의 영역에서 분무된 디젤의 중앙으로 주위 공기의 유입이 발생하기 때문에, 그 부상된 화염은 매연 생성에 영향을 준다. 본 연구에서 간단한 모델로써 동축류 제트를 적용하였고, 점화지연시간에 대한 자발화 과정에서 발생하는 열손실의 영향을 확인하였다. 메탄($CH_4$), 에틸렌($C_2H_4$), 에탄($C_2H_6$), 프로핀($C_3H_6$), 프로판($C_3H_8$), 및 노말 부탄(n-$C_4H_{10}$)의 연료들을 고온의 공기로 분사하였으며 자발화된 부상화염의 높이를 측정하였다. 그 결과로 자발화된 부상화염의 높이와 열손실을 고려한 점화지연시간과의 상관관계를 결정하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.252-257
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• 2008

산불은 산림이 울창해짐에 따라 대형화되고 화재에 의한 피해면적이나 그 피해액은 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 이러한 산불은 바람의 속도, 초지의 습도, 높이, 열량 등 많은 환경변수들의 차이에 따라 화염전파속도가 달라진다. 산불의 화염전파속도에 이러한 환경변수가 주는 영향을 정확히 예측한다면 산불 진화에 많은 도움이 되지만, 아직 정확한 영향에 대한 분석이 구축되어 있지 않다. 본 연구에서는 NIST에서 개발된 산불 화염전파 예측프로그램인 WFDS를 이용하여 다량의 실험 데이터를 보유하고 있는 호주의 초원화재실험조건을 기본 시뮬레이션 조건으로 설정하고, 수치해석결과와 실험결과를 비교하였으며, 이를 기준으로 초본의 높이와 바람속도의 변화에 따른 화염전파속도에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 수치해석 결과 표면연료의 높이와 화염전파속도는 의 관계를 가지고, 바람의 속도에 따른 화염전파속도는 호주의 실험값에 비해 17%가량 하향 예측되었다. 또한 바람의 속도가 7.5m/s이상 높아지면, 열분해 된 가연물질이 빠른 바람의 속도에 의한 이동으로 인해 농도가 낮아지므로, 화염전파속도가 늦어진다.