• 제목/요약/키워드: Rapid Combustion

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발전용 가스터빈 동적 거동 시뮬레이션 Tool 개발 및 해석 (Development of Transient Behavior Simulation Tool and Analysis of Gas Turbines)

  • 김정호;김동섭
    • 플랜트 저널
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    • 제13권4호
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    • pp.48-50
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    • 2017
  • 산업용 가스터빈의 동적 거동 해석을 위하여 시뮬레이션 Tool을 개발하였다. 시뮬레이션 Tool의 확장성을 향상시키기 위해 모든 가스 터빈 부품(압축기 및 연소기, 터빈, 덕트)을 모듈화하였다. 우리는 이 목적을 위해 객체 지향 프로그래밍을 사용했다. 질량 및 에너지 평형식은 다변수 뉴튼렙슨법을 사용하여 수치적인 해를 구했다. 가스터빈의 성능을 예측하기 위하여 압축기와 터빈의 성능선도를 사용하였다. 연소는 완전연소로 가정하였다. 가스터빈의 회전수와 터빈 배기 가스온도를 일정하게 유지하기 위해서 PID 제어를 사용하여 연료량과 압축기 입구 안내깃을 동시에 제어하였다. 가스터빈을 안정적으로 제어할 수 있었고 매우 빠른 부하 변화에도 대응이 가능함을 확인하였다.

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기계적 활성화된 분말로부터 고주파유도 가열 연소합성에 의한 나노구조 Mg2SiO4-MgAl2O4 복합재료 제조 및 기계적 특성 (Mechanical Properties and Fabrication of Nanostructured Mg2SiO4-MgAl2O4 Composites by High-Frequency Induction Heated Combustion)

  • 손인진;강현수;홍경태;도정만;윤진국
    • 대한금속재료학회지
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    • 제49권8호
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    • pp.614-618
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    • 2011
  • Nanopowders of MgO, $Al_2O_3$ and $SiO_2$ were made by high energy ball milling. The rapid sintering of nanostructured $MgAl_2O_4-Mg_2SiO_4$ composites was investigated by a high-frequency induction heating sintering process. The advantage of this process is that it allows very quick densification to near theoretical density and inhibition of grain growth. Nanocrystalline materials have received much attention as advanced engineering materials with improved physical and mechanical properties. As nanomaterials possess high strength, high hardness, excellent ductility and toughness, undoubtedly, more attention has been paid for the application of nanomaterials. Highly dense nanostructured $MgAl_2O_4-Mg_2SiO_4$ composites were produced with simultaneous application of 80MPa pressure and induced output current of total power capacity (15 kW) within 2min. The sintering behavior, gain size and mechanical properties of $MgAl_2O_4-Mg_2SiO_4$ composites were investigated.

200MW급 가스터빈 조속기 응답특성에 대한 연구 (A Study on the Response Characteristics of 200MW Gas Turbine Governor System)

  • 한영복;남강현;김성호
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.625-632
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    • 2022
  • 국내 전력계통에 부하추종운전 중인 가스터빈 발전기들은 정격 주파수 유지에 큰 역할을 하고 있지만 종종 주파수 제어가 불량한 경우도 발생한다. 이에 가스터빈 속도제어 장치인 조속기의 제어 특성을 살펴보고 고장 유형을 분석한 후 사안 별로 대책을 제시하였다. 그리고, 가스터빈은 연료제어의 빠르기에 따라 주파수 회복에는 도움을 되지만 연소실 온도가 급격하게 변동하고 연소진동이 발생하는 등 안정운전을 저해하는 요소로 작용하기도 한다는 것을 조속기 응동시험을 통해 확인하였다. 따라서, 안정적인 전력품질을 유지하기 위해서는 철저한 설비관리를 수행하고 비례 적분 미분 제어방식에 4차산업의 핵심분야인 기계학습 알고리즘이 융합된 조속기 제어방식의 연구 필요성이 대두되었다.

고압산소 이송배관시 화재·폭발 사고 방지를 위한 산소 취급 설비 안정성 향상에 관한 연구 (A Study on the Stability Improvement of Oxygen Handling Equipment to Prevent Fire and Explosion Accidents in High-Pressure Oxygen Transport Piping)

  • 오상규;김상령
    • 한국가스학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.84-90
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    • 2023
  • 연소의 3요소 중 대기 중에 상시 존재하는 산소는 고압산소 조건에서는 극미량의 가연물만으로도 화재·폭발이 발생할 수 있으며. 연소속도 역시 상당하여 순식간에 공정 설비 및 배관을 녹이는 등 직접적인 영향을 줄 수 있는 온도까지 상승할 수 있다. 따라서 고압산소 상태에서 발생한 사고는 기타 사고에 비해 큰 피해가 발생하는 경우가 많다. 최근 산소공급 배관에 설치되어 있는 밸브를 조작하던 도중 내부에서 급격한 연소와 함께 파열이 발생하여 폭발로 인한 인명피해가 발생하였는데, 오래된 탄소강 배관인 경우 운전 중 발생한 Particle이 가연물이 되어 사고가 발생할 수 있다. 특히나 산소설비는 고압가스안전관리법에 따라 허가된 시설이고, 산업안전보건법에 의한 제한규정이 없는 상태이기 때문에 이러한 기준 적립이 무엇보다 중요하다. 따라서 본 연구에서는 사고사례 및 해외기준을 바탕으로 고압 산소 취급 시 안정성 향상을 위한 방법에 대해 검토하고자 한다.

유동층 공정을 이용한 열화학적 전환 공정의 최신 개발 동향 (Recent Development of Thermo-chemical Conversion Processes with Fluidized Bed Technologies)

  • 박현준;오승석;;;정철승;박한샘;이시훈
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제61권1호
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    • pp.8-18
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    • 2023
  • 지속적인 인구의 증가와 경제의 발전으로 인한 전세계 에너지 수요의 증가는 화석연료의 이용을 끊임없이 증가시키고 있다. 그러나 화석연료에 대한 높은 의존도는 환경오염과 급격한 지구온난화라는 새로운 문제를 야기시켰다. 이의 해결을 위해 전통적인 연소에서 벗어나 열분해, 가스화와 같은 새로운 열화학적 전환 공정을 이용한 청정 에너지 생산이 빠르게 확산되고 있다. 특히 다양한 연료의 이용, 쉬운 연속조업, 높은 열 및 물질전달, 등온 조업, 낮은 조업 온도 등의 특성들을 가지는 유동층 공정은 열화학적 에너지 전환에 적합하기 때문에 널리 채택되어 이용되고 있다. 이에 본 총설에서는 열분해, 가스화, 연소에 적용된 최근의 유동층 공정 연구의 중요한 결과들을 정리하였다. 더불어 유동층 열화학적 공정에서 주로 연구되지 않은 층물질, 미세먼지 저감을 위한 물질(바이오매스, 천연 자원 폐기물 등)과 같은 연구의 필요성을 제시하였다. 이를 통해 유동층 기술에 대한 관심과 이해를 높이고, 유동층 공정 기술 개발의 미래 과제를 해결하기 위한 방향을 제시하고자 한다.

부산 실내사격장 화재의 연소 확대 및 발화원인 분석 (Analysis of Propagation of Deflagration and Fire Cause in the Busan lndoor Shooting Range)

  • 송재용;사승훈;남정우;김진표;김동환
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.1-7
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    • 2011
  • 본 논문은 부산 실내사격장 화재와 관련하여 불과 수 초 이내에 급격하게 연소 확대된 원인에 대하여 연구하였다. 급속한 연소 확대 원인 분석을 위하여 실내사격장에 광범위하게 사용되는 스펀지형 흡음재의 연소실험을 수행하였다. 흡음재 연소 실험결과, 일반형의 경우, 착화와 동시에 급속히 연소되는 특징을 나타내었다. 난연 처리된 흡음재는 착화와 동시에 자체 소화되는 특성을 나타내었으나, 화약잔사를 난연 흡음재에 부착시키는 경우, 착화와 동시에 급격히 연소되는 결과를 나타내었다. 발화원인에 대한 분석을 위하여 총기사용 과정에서 발생되는 유탄의 비산거리 및 크기를 실측하였으며, 화약잔사에 대한 충격 강도 실험 결과를 바탕으로 최소 착화 에너지를 계산하였다. 유탄의 충격 후, 탄속 감소 및 유탄의 크기에 따른 운동에너지 계산을 통하여 유탄이 화약잔사에 충격하는 경우, 충분한 발화 가능성이 있음을 확인하였다.

불임(不姙)과 생활습관의 상관성에 대한 연구 (Study on the influence of life-style on infertility)

  • 방정균
    • 한국의사학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.3-14
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    • 2005
  • Among modern people's life-style, the lack of exercise and sleep is related to infertility. Underexercise accumulates damp-sputum, resulting in the insufficiency of essence. It also obstructs the creation of essence, leading to insufficient essence. Activities at night without sleep cannot create the condition to help the process of yin, causing the insufficiency of essence. Fast food is made from the cattle which are fed the feed containing growth hormone and antibiotics in large quantities. Growth hormone causes the process of yang excessively in human body, while antibiotic suppresses the process of yin, leading to excessive damp-heat and hyperactive ministerial fire. Antiseptic included in instant food hampers the process of fermentation, or yin, and inhibits the digestion mechanism, obstructing damp-heat and bringing about hyperactive ministerial fire. Intake of excessive flesh and meat gives rise to incomplete combustion and hinders the creation of essence, causing hyperactive ministerial fire due to the lack of yin. Milk suits the calf that has a rapid growth cycle. Milk intake by humans leads to the rapid process of yang and eventually hyperactivity of ministerial fire. The imbalance between yin and yang, with essence insufficent and ministerial fire hyperactive, causes infertility in three aspects. First, the lack of essence itself makes conception difficult. Secondly, damp-sputum resulting from ministerial fire obstructs the circulation of qi and blood. It also hampers the normal supply of qi and blood to the uterus. Thirdly, the excessive process of yang may result in infertility. Generally speaking, pregnancy starts with implantation. If the excessive process of yang is in progress in body, static condition needed for implantation cannot be maintained, leading to infertility.

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탄화도별 발전연료의 자연발화 특성 평가 (Spontaneous Combustion of Various Fuels of Carbonization Rank)

  • 김재관;박석운;정재혁;신동익;홍준석;홍진표
    • 에너지공학
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    • 제26권3호
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    • pp.78-89
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    • 2017
  • 미분탄화력발전소에서 사용되는 각종 발전연료의 탄화도에 따른 발열개시온도(CPT;Cross Point Temperature), 발화온도(IT; Ignition temperature) 및 발화온도 승온속도(CPS;Cross Point Slope)는 전기로 내부에 설치된 백금망에 $74{\mu}m$이하 입도의 시료를 넣고 공기분위기, $25^{\circ}C$에서 $600^{\circ}C$까지의 승온조건에서 평가하였다. 발열개시온도 및 발화온도는 탄화도에 대한 의존성이 크지 않은 반면, 발화온도 승온속도는 탄화도에 크게 의존하는 것으로 나타났다. 탄화도가 낮은 우드펠렛의 발화온도 승온속도는 $20.995^{\circ}C/min$으로 기장 높은 자연발화성을 가지며, 아역청 KIDECO탄은 $15.370^{\circ}C/min$인 반면, 가장 높은 탄화도를 가지는 석유코크스는 $20.950^{\circ}C/min$로 나타냈다. 자연발화 경향성은 석탄 표면의 산화반응에 주요한 변수로서 작용하는 휘발분 함량 및 산소관능기의 농도 뿐만 아니라 촤의 비표면적, 정압몰비열이 높을수록 증가하는 것으로 확인되었다.

건축재료별 목재구조와 연소특성에 관한연구 (Star Building Materials Study on Wood Structure and Combustion Characteristics)

  • 김종북;박영주;이시영
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제30권5호
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    • pp.60-66
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    • 2016
  • 본 연구는 건축 재료(마감재)로 쓰이고 있는 목재 나무류 미송, 나왕, 삼나무, 소나무 등4종의 구조와 연소특성을 연구하였다. 착화특성을 보면 착화시간(TTI)범위가 21 s~32 s으로나타났으며 특히 소나무는 TTI가 21 s로 다른 재료들보다 비교적 빠른 601 s에 착화되어 631 s에 소멸되었다. 최대열방출율과 평균열방출율은 소나무 > 나왕 > 삼나무 > 미송 순으로 나타내었다. 총열방출량은 나왕 > 미송 > 소나무 > 삼나무 순이었다. 총연기방출량은 소나무가 $424.80m^2/m^2$, 나왕 $185.93m^2/m^2$이었다. 탄소배출량은 미송이 1,460 s에서 0.185 kg/kg CO 최대값을 보이고 $CO_2$ 값은 750 s에서 15,986 kg/kg으로 최대값을 보이다 3,090 s에서 정지되었다. 향후, 건축 재료로서 화재의 안전성을 평가하기 위한 기초 자료로 활용하는 방안을 제시하였다.

부력을 최소화한 대향류 삼축 메탄-공기 비예혼합 화염 소화에서 에지화염의 거동 (Behavior of the Edge Flame on Flame Extinction in Buoyancy minimized Methane-Air Non-premixed Counter Triple Co-flow Flames)

  • 박진욱;박정;윤진한;길상인
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.81-84
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    • 2014
  • A Experimental study on flame extinction behavior was investigated using He curtain flow with counter triple co-flow burner. Buoyancy force was suppressed up to a microgravity level of $10^{-2}-10^{-3}g$ by using He curtain flow. The stability maps were provided with a functional dependency of diluent mole fraction and global strain rate to clarify the differences in flame extinction behavior. The flame extinction curves had C-shapes at various global strain rates. The oscillation and extinction modes were different each other in terms of the global strain rate, and the flames extinction modes could be classified into five modes such as (I) and (II): an extinction through the shrinkage of the outmost edge flame forward the flame center after self-excitation and without self-excitation, respectively, (III): an extinction through rapid advancement of a flame hole while the outmost edge flame is stationary, (IV): self-excitation occurs in the outermost edge flame and the center edge flame and then a donut shaped flame is formed and/or the flame is entirely extinguished, (V): shrinkage of the outermost edge flame without self-excitation followed by shrinkage or survival of the center flame. These oscillation and extinction modes could be identified well to the behavior of edge flame. The result also showed that the edge flame was influenced significantly by the conductive heat losses to the flame center or ambient He curtain flow.

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