• 한국분무공학회지
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• 제15권3호
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• pp.131-139
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• 2010

Gas motion within the engine cylinder is one of the major factors controlling the fuel-air mixing and combustion processes in diesel engines. In this paper, a special swirl-chamber is designed and applied to a DI (direct injection) diesel engine to generate a strong swirl motion thus enhancing gas motion. Compression, combustion and expansion strokes of this DI diesel engine with the swirl-chamber have been simulated by CFD software. The simulation model was first validated through comparisons with experimental data and then applied to do the simulation of the spray and combustion process. The velocity and temperature field inside the cylinder showed the influences of the strong swirl motion to spray and combustion process in detail. Cylinder pressure, average temperature, heat release rate, total amount of heat release, indicated thermal efficiency, indicated fuel consumption rate and emissions of this DI diesel engine with swirl-chamber have been compared with that of the DI diesel engine with $\omega$-chamber. The conclusions show that the engine with swirlchamber has the characteristics of fast mixture formulation and quick diffusive combustion; its soot emission is 3 times less than that of a $\omega$-chamber engine; its NO emission is 3 times more than that of $\omega$-chamber engine. The results show that the DI diesel engine with the swirl-chamber has the potential to reduce emissions.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.1222-1233
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• 1990

본 연구에서는 급속압축장치에서 실현된 단발분무하염내의 매연을 레이저음영 사진법에 의하여 가시화하고, 화염내의 매연농도의 시간적, 공간적분포를 조사한다. 또 전보에서 측정된 비증발분무내의 당량비분포와 비교검토하여 디젤화염내의 매연 생 성기구를 고찰하고, 분위기조건에 따른 착화지연이 매연생성에 미치는 영향 및 매연생 성과 열발생율과의 관계를 밝힌다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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• pp.121-126
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• 2001

In this study, reduced-scale experiments were conducted to understand smoke movements in tunnel fires with the natural ventilation. The 1/20 scale experiments were conducted under the Froude scaling since the smoke movement in tunnels is governed by buoyancy force. Six cases of experiments(pool diameter is 6.5cm, 7.3cm, 8.3cm, 10cm, l2.5cm and l5.4cm), in which vertical vents positioned 1m from the fire source symmetrically, were conducted in order to evaluate the effect of the vent on smoke movement. In case of heat release rate under 2MW, smoke front reached to the tunnel exit about 20 see delayed with ventilation and the smoke velocity was proportional to the power of the heat release rate. Temperature after the vent was lower than without vent. In case of l5.4cm pool, the temperature difference was about $50^{\circ}C$. It was confirmed that the thickness of smoke layer was maintained uniformly under the 35% height of tunnel through the visualized smoke flow by a laser sheet and the digital camcoder.

• 한국안전학회지
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• 제26권3호
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• pp.23-28
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• 2011

This paper studied combustion characteristics of the building materials such as polyurethane-foam, sponge type sound-absorbing materials and styrofoam. To estimate of the combustion characteristics, we carried out combustion experiment of the building materials. And then to evaluate the suitability of the building materials, we measured heat release rate(HRR) and smoke density(Ds) of polyurethane-foam, sponge type sound-absorbing materials and styrofoam using by a cone-calorimeter. From the combustion experimental results, the general type sound-absorbing materials (GSAM) and styrofoam were rapid burned simultaneously with ignition and the incombustibility type sound-absorbing materials(ISAM) and polyurethane-foam had all gone out simultaneously with ignition. Measured results of HRR and Ds were not satisfied KS F ISO 5660-1 and IMO FTP Code, from the results, the polyurethane-foam, the sponge type sound-absorbing material and the styrofoam were ill-suited for using building interior materials.

• 한국분무공학회지
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• 제5권2호
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• pp.28-34
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• 2000

To reduce the soot and NOx simultaneously, a new system of stratified injection is developed. This system discharges stratified diesel-methanol in a D. I. Diesel Engine. Nozzle and delivery valve of conventional injection system were remodeled to inject diesel and methanol from one injector sequently. The quantity of diesel and methanol was controled precisely by micrometers mounted on the injection control lack. The real injection ratio of dual fuel was measured by volumetric ratio. We could confirm the capabilities that soot and NOx simultaneously were reduced by diesel-methanol stratified injection from the results of in-cylinder pressure data obtained from combustion experiment by stratified injection, heat release rate and mass fraction bumed.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권2호
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• pp.410-423
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• 2019

Fire suppression using a water mist nozzle directly above an n-Heptane pool in a fire compartment with a door opening was numerically investigated using the Fire Dynamics Simulator (FDS) for the purpose of application in nuclear power plants. Input parameters for the numerical simulation were determined by experimental measurements. Water mist was activated 10 s after the fire began. The sensitivity analysis was conducted for three input parameters: total number of cubic cells of 6032-2,926,400, droplets per second of 1000-500,000, and extinguishing coefficient of 0-100. In a new simple calibration method of this study, the extinguishing coefficient yielding the fire suppression time closest to that measured by experiments was found for use as the FDS simulation input value. When the water mist jet flow made contact with the developed fire, the heat release rate instantaneously increased, and then rapidly decreased. This phenomenon occurred with a displacement of the flame near the liquid fuel pool. Changing the configuration of the door opening with different aspect ratios and opening ratios had impact on the maximum value of the heat release rate due to the flame displacement.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.65-71
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• 2006

최근에 화재연구가 활발해짐에 따라 화재특성을 평가하기 위해 중요한 물리량인 발열량 등을 측정하여 모델의 검증과 화재현상의 이해를 도모하고 있다. 이전의 화재연구에서는 실험공간이나 재정적 여건 때문에 축소모형 실험을 주로 수행하였지만, 다양한 화재의 특성을 축소모형에서 모두 도출할 수 없으므로 실제 규모의 화재에서 특성을 조사하는 것이 필요하다. 그러므로 보통 5MW 이상의 열량을 측정할 수 있는 대형 콘 칼로리미터를 20년 전부터 외국에서는 개발하였으며, 새로운 관련기술과 화재에 관한 지식을 바탕으로 개선되고 발전되어 왔다. 본 연구에서는 대형 콘 칼로리미터를 설계할 때 고려하여야 할 방법들을 각 요소별로 설명하고, 이를 통해 향후 개선을 위해 요구되는 지식이나 기술들을 제안하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.40-49
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• 2009

철도차량 내장재를 설치한 화재 시험 공간(ISO 9705)에서 대규모 화재시험이 수행되었다. 여기서 사용된 내장재는 2004년 12월에 공포된 철도차량에 대한 안전기준을 만족하는 내장재이다. 화원으로는 가스버너를 이용하였으며 가스버너의 출력은 시간에 따라 증가하도록 설정하였다. 본 시험의 목적은 철도차량 내장재의 화염전파와 발화에 대한 화재 성능 평가이며, 플레시오버로 성장하는 철도차량 내장재를 포함하는 화재에 대한 여러 데이터들의 확보이다. 이 데이터들은 철도차량 내장재의 화재 성장을 예측하는 모델을 검증하고 개발하는데 사용될 것이다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.98-104
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• 2007

본 연구는 원자력발전소의 방화지역에 대한 화재위험을 전산유체역학모델인 FDS를 이용하여 평가한 내용이다. 원자로 안전정지를 유지하기 위한 스위치기어실이 화재지역으로 선정되었으며, 화재 시나리오는 가상 화재조건을 기준으로 구성되었다. 본 연구의 주요 목적은 화재 모델링의 주요 입력항목인 열 발생율과 분석 모델 격자 크기를 변경한 경우 프로그램에 의하여 나타나는 결과값의 민감도를 분석하는 것이다. 그 결과는 전산유체역학모델에서 개선이 필요한 항목과 함께 결론에 제시되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권3호
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• pp.37-43
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• 2019

본 연구에서는 2유체노즐을 이용하여 에탄올 풀화재(Ethanol pool fire) 소화 실험을 수행하였다. 화원 면적이 5.027 × 10^-3 ㎡와 1.131 × 10^-2 ㎡(연료팬 직경은 각각 80 mm와 120 mm)를 대상으로 하였고, 화재 소화 실험 시 2유체노즐로의 공급 유량의 경우 물은 156-483 g/min, 공기는 20-70 L/min 조건이었다. 화원 면적이 증가하면 열방출률도 증가하였고, 화원 면적이 5.027 × 10^-3 ㎡와 1.131 × 10^-2 ㎡일 때의 열방출률은 각각 1.01 kW와 5.51 kW로 측정되었다. 본 실험 영역에서 2가지 화원 면적 조건 모두, 물 공급 유량 조건과는 상관없이 공기 공급 유량이 40 L/min 이상의 조건에서 소화가 가능하였다. 소화 소요 시간 및 물 소모량의 경우 모든 물 공급 유량 조건에서 공기 공급 유량이 증가함에 따라 감소하는 경향이 관찰되었고, 공기 공급 유량이 비교적 많은 영역(예를 들면, 약 50 L/min 이상)에서 소화 소요 시간은 약 23 s, 물 소모량은 약 185 g 이내로 나타났다. 본 연구 결과와 단일유체노즐을 이용한 기존 연구 간 단위 열방출률 당 물 소모량 비교를 통하여, 2유체노즐이 단일유체노즐에 비해 더 적은 물 소모량으로 소화가 가능할 수 있음을 확인하였다.