• 제목/요약/키워드: Micro-Explosion

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화약제조 공정의 초임계 유체 응용 (Application of Supercritical Fluid in Energetic Materials Processes)

  • 송은석;김화용;김현수;이윤우
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.77-87
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    • 2006
  • Micro- or nano-size particles are required to improve the combustion efficiency and stability in the case of solid explosives and propellants. The micro-structural properties of an energetic material strongly influence the combustion and explosion behavior. However, the traditional size reduction techniques, including milling, are not suitable for production of ultra-fine size particles. As an alternative to the traditional techniques, various re-crystallization processes based on supercritical fluids have recently been proposed. Supercritical fluids are fluids at temperatures and pressures above their critical point. In principle, they do not give problems of solvent contamination as they are completely released from the solute when the decompression occurs. Rapid Expansion Supercritical Solutions(RESS) and Supercritical Anti-Solvent Process(GAS/SAS) are representatives of a nano-size particle formation process of energetic materials using supercritical fluids. In this work, various fine particle formation processes using supercritical fluids are discussed and the results are presented.

알루미늄 나노 및 마이크로 입자의 열분해 위험성 (Pyrolysis Hazard for Nano and Micro-sized Aluminium Dusts)

  • 한우섭
    • 한국가스학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.75-80
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    • 2015
  • 나노 및 마이크로 크기의 알루미늄(Al) 분진은 매우 높은 연소열을 가지고 있어서 로켓 추진체와 폭발물 등을 제조하는 원료로 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 서로 다른 크기의 입자경 (70 nm, 100 nm, $6{\mu}m$, $15{\mu}m$)을 가진 알루미늄 분진을 사용하여 열분해 위험성을 실험적으로 검토하였다. 이를 위해 열중량분석장치(TGA)를 사용하여 승온속도의 변화에 따른 열분해특성을 조사하고 입경이 다른 나노 및 마이크로 크기의 Al에서의 중량개시온도(Temperature of weight gain)로부터 발화온도를 추정하였다. 승온속도가 동일한 조건에서 Al분진의 중량개시온도는 입경이 증가할수록 또한 공기중 승온속도가 증가할수록 증가하는 경향을 나타냈다. 이러한 실험결과로부터 Al분진의 열분해 위험성은 분진 입자경의 증가와 함께 감소할 것으로 추정되었다.

액적의 증발에 미치는 수증기 농도의 영향 (Effects of Water Vapor Concentration on a Droplet Evaporation)

  • 김용우;이명준;하종률;정성식
    • 한국분무공학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.27-33
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    • 1999
  • An experimental study has been conducted to clarify the effect of vapor on droplet evaporation. Droplets of water, ethanol, n-hexadecane and n-heptane were exposed in air stream. Temperature, pressure, and flow velocity in the ambient air are 470K, 1 atm, and 2m/s, respectively. Measurements are carried out for the wide range of water vapor concentration$(0%\sim40%)$. To obtain the time histories of droplet diameter, suspended droplet in hot and humid air stream was synchronized with a back flash light, and enlarged droplet images were taken on a CCD camera. With the vapor concentration increasing, the evaporation rate constant of water droplet decrease slightly and the droplet of ethanol and n-heptane increase actively. The evaporation rate constant of n-hexadecane which has higher boiling point than water increases within around 30% of the concentration.

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The Effect of Water Emulsified Fuel on a Motorway-Bus Diesel Engine

  • Park, Kweonha;Kwak, Inseok;Oh, Seungmook
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제18권11호
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    • pp.2049-2057
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    • 2004
  • In this study, the combustion characteristics and durability of a diesel engine using emulsified fuel was investigated. Water was used in oil type emulsified fuel. In order to understand the effect of emulsified fuel in a wide range of engine running conditions, D-13 mode was selected as a test condition, and a durability test was included to understand the long-term effect of water. Combustion pressure in a cylinder, exhaust emissions, specific fuel consumption, sound level and maximum torque were measured. NOx and PM were simultaneously reduced and the specific fuel consumption was increased and decreased at low and high loads, respectively. There was no trouble and any damage on the parts of the cylinder during a 500 hour durability test.

고온에서 HAN 계열 추진제 액적의 거동에 대한 연구 (Investigation on Behavior of HAN-based Propellant Droplet at High Temperature)

  • 황창환;백승욱;한조영;김수겸;전형열
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2012년도 제45회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.329-332
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    • 2012
  • The droplet behavior of 83.9 wt.% HAN water solution was investigated experimentally with various ambient temperature and nitrogen environment. At the initial stage of evaporation under thermal decomposition temperature of HAN, gradual decreasing of droplet diameter was observed. After that, the droplet started to expand due to the internal pressure build up by water nucleation inside the droplet. The micro explosion was observed at higher temperature than the decomposition temperature of HAN and the remaining droplet showed similar behavior of single composition droplet. The decreasing rate was augmented as the ambient temperature increasing.

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물添加가 豫混合火焰의 燃燒效率에 미치는 影響 (The effect of water addition on combustion efficiency in premixed flame)

  • 김성환;오신규;채재우
    • 대한기계학회논문집
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    • 제11권5호
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    • pp.819-827
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    • 1987
  • 본 연구에서는 예혼합화염에 물을 촘가하였을 때의 물/연료 체적비에 따른 화 염온도, 불완전가스농도(CO, THC, H$_{2}$), soot 농도를 측정하여 물이 연소효율에 미치는 영향을 고찰하고자 한다.

고온평판에 충돌하는 비균일혼합액적의 동적거동 특성 (Dynamic Behavior of Heterogeneous Impinging Droplets onto High Temperature Plate)

  • 이충현;김경천
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.20-23
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    • 2015
  • In this experiment, a heterogeneous droplet consisted of de-ionized water and olive oil was made through two 31G injection needles. The injection flow rate was $50{\mu}{\ell}/min$ and the droplet size was 2 mm. The droplet was impinged onto a sapphire plate which was heated up to $300^{\circ}C$ by a heater. Two high speed cameras were used for visualization, and the frame rate was 20,000 fps. A 150W metal halite lamp was used for illumination. The dropping height was fixed to 20 mm and the corresponding Weber number was 10.6 based on water. Due to different boiling points of two liquids, partial boiling features of heterogeneous droplet was observed. At the Leidenfrost condition, micro explosion phenomenon has occurred.

물혼합 연료 및 EGR의 조합에 의한 디젤기관의 질소산화물과 매연미립자 동시저감 기술에 관한 연구 (Technology for Reducing NOx and Soot Particulate using EGR with Water Emulsified Fuel in Diesel Engines)

  • 박권하;박태인;김기형
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제21권4호
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    • pp.356-363
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    • 1997
  • Many research works have been carried out to investigate the factors governing the performance of diesel engine. The area of the study has been focused on reducing both of NOx and smoke because of many difficulties to reduce them simultaneously in diesel engines. One of the efforts is an application of EGR technology to reduce NOx emission, which is very effective, but increases other emissions and makes fuel economy worse. In order to solve the problem, EGR is employed with water emulsified fuel and tested in this paper. Emulsified fuel is produced by centrifugal mixer and the amount of water is controlled by water injector and pulse generator, and EGR rate is controlled with 6-step control valve. The chamber pressure, fuel consumption and emissions are measured with various values of both EGR and water mixing rate, The results show that NOx emission is reduced much rather and smoke is also reduced simultaneously.

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에멀젼연료와 EGR의 동시적용 디젤엔진에 있어서 연료 분사 패턴이 연소와 배기가스에 미치는 영향 (Influence of fuel injection pattern on combustion and emissions characteristics of diesel engine by using emulsified fuel applied with EGR system)

  • 유동훈
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권9호
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    • pp.1064-1069
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    • 2014
  • 에멀젼연료(Emulsified fuel)와 EGR(Exhaust Gas Recirculation)는 디젤엔진으로부터 발생하는 NOx를 저감시키는 효과적인 방법들이다. 일반적으로, EGR 방법은 열적, 화학적 그리고 희석효과의 세 가지 다른 경로에 의하여 디젤 엔진의 연소에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 그중 특히 열적효과는 흡기 중의 이산화탄소와 수분에 의한 열용량의 증가와 관련되어 있다. 한편, 물의 증발열과 마이크로 폭발(Micro-explosion)을 이용하는 에멀젼연료는 디젤엔진의 배기 배출물을 저감시키는 효과적인 방법으로 인식되어 왔다. 본 연구에서 저자는 함수율 20%의 에멀젼연료와 EGR율 30%의 사용에 의한 연소와 배기 배출물 특성에 대하여 연구하였다. 그리고 연료 분사 패턴 제어의 효과에 대하여 조사하였다.

인프라사운드 관측을 통한 지구물리학적 연구 (Geophysical Study Through Infrasound Observation)

  • 제일영;전정수
    • 자원환경지질
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    • 제39권4호
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    • pp.495-505
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    • 2006
  • 인간의 가청주파수 보다 낮은 저주파수대역의 음파로 정의되는 인프라사운드는 대기압력 변화를 수반하는 다양한 자연현상이나 인간 활동에 의해 지속적으로 발생하여 대기 중으로 전파하고 있다. 인프라사운드의 장거리 전파특성은 음원에 대한 원거리 관측과 분석을 가능하게 하여 자연현상에 대한 지구물리학적인 이해와 대규모 인위적 음원에 대한 탐지기술로 응용되고 있다. 이에 최근 비밀 핵실험 감시와 순수한 지구물리학적 연구를 목적으로 진보된 관측망이 전 세계적으로 구축되는 등 인프라사운드에 대한 관심과 연구가 증가하고 있다. 국내에는 지진파와 인프라사운드를 동시에 관측할 수 있는 지진-음파 관측망이 운영되고 있으며, 이들 자료의 실시간 관측과 분석으로 한반도 및 주변지역에서 발생하는 지진 중 상당수의 인공지진을 명확히 식별하고 있다. 또한 인공지진탐지 이외에도 대규모 자연지진, 운석폭발, 화산폭발, 태풍 등의 자연현상에서 발생한 인프라사운드를 국내 관측망에서 관측하여 분석하고 있다. 지구 물리학적 관점에서 인프라사운드 관측은 상부지각과 대기권 등 지구표면에서 일어나고 있는 대규모 자연 혹은 인위적 현상을 관측할 수 있는 새로운 지구관측기술의 하나로 이용되고 있다.