• 제목/요약/키워드: Rate of heat release

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노즐 형상 변경이 소형 CRDI 엔진의 성능에 미치는 영향에 대한 수치 해석적 연구 (Numerical Study on the Effect of Nozzle Geometry on the Small CRDI Engine Performance)

  • 민세훈;서현규
    • 한국분무공학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.254-260
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    • 2015
  • The objective of this study is to investigate the effect of multi-hole nozzle on the performance of small CRDI engine. Combustion and exhaust emission characteristics of engine were studied by using CFD simulation with ECFM-3Z combustion model. The conditions of simulation were varied with nozzle geometry, injection timing and injection quantity. In addition, the results were compared in terms of combustion pressure, rate of heat release, $NO_x$ and soot emissions. It was found that combustion pressure was increased when injection timing was advanced. The rate of heat release of 6 hole nozzle was higher than that of 12 hole nozzle since the quantity of fuel impinged at the bottom of piston rim was different under different injection timing conditions. In the case of $NO_x$ emission, 6 hole nozzle generated more $NO_x$ emission than 12 hole nozzle. On the other hand, in the case of soot emission, 12 hole nozzle showed higher value than 6 hole nozzle because injected fuel droplets from multi-hole nozzle were coalesced.

철도차량용 레졸계 페놀수지의 내열특성 비교 (Fire Characteristics Comparison of Resol-type Phenolic Resin for Interial Materials of Passenger Train)

  • 이철규;이덕희;정우성
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.277-283
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    • 2004
  • The time to ignition, heat release rate characteristics and carbon monoxide yield of fiber reinforced and sandwich phenol resin were investigated with cone calorimeter. The fire characteristics of unsaturated polyester, mostly being applied to the existing passenger train, and phenolic resin were compared. Thermal gravimetric analysis(TGA) was used to monitor the degree of thermal decomposition for the phenolic resin. According to the cone calorimeter data, the time to ignition, heat release rate and CO yield was faster and higher as the external heat flux increase. Under the same heat flux, the time to ignition of sandwich type phenolic resin was shorter than that of fiber reinforced. The result of comparison between unsaturated polyester and phenolic resin was that phenolic resin was shown to have better fire resistance than that of unsaturated polyester.

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모형 가스터빈 연소기에서 희박 예혼합 화염의 연소 특성 및 유동 해석에 관한 연구 (A Study on Combustion Characteristics and Flow Analysis of a Lean Premixed Flame in Lab-Scale Gas Turbine Combustor)

  • 유혜연;김규보;전충환;장영준
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제32권8호
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    • pp.574-581
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    • 2008
  • The characteristics of combustion and flow for a lean premixed flame in lab-scale gas turbine combustor was studied through experiment and numerical analysis. From the experiment, flame structure and heat release rate were obtained from OH emission spectroscopy. Qualitative comparisons were made line-integrated OH chemiluminescence image and abel-transformed one. NOx analyzer was implemented to get the characteristic of NOx exhaust from the combustor. From the numerical analysis, the thermal distribution and characteristic of recirculation zone with the change of fuel-air mixing degree, the characteristic of methane distribution with equivalence ratio in the combustor respectively. Total heat release rate is increased with increasing equivalence ratio. Thermal Nox is reduced with increasing fuel-air mixing degree. Increasing equivalence ratio results in the decrease of the size of reaction zone and alteration of the position of the reaction zone into the entrance of the combustor.

카페트와 커튼의 방염처리 및 사용여부에 따른 화재특성에 관한 연구 (A Study on Fire Characteristics of Carpet and Curtain Treated or Untreated with Flame Retardant)

  • 이해평;박영주
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.74-81
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    • 2007
  • 본 연구는 다중이용업소에서 사용하고 있는 실내장식재들 가운데 카페트와 커튼을 대상으로 방염 처리 여부와 방염 처리한 카페트의 사용 여부에 따라 화재의 위험 요소인 열방출율, 연기밀도, 발화점 그리고 난연성을 평가하였다. 방염 처리 여부에 따른 실험 결과를 살펴보면, 방염 처리한 재료가 방염 처리를 하지 않은 재료보다 발열량이 낮게 나타났지만 연기밀도 지수는 오히려 높은 것으로 나타났다. 또한, 방염처리한 카페트의 사용 여부에 따른 실험결과로는 3년 사용한 중고카페트가 사용하지 않은 새 카페트보다 발열량과 연기밀도 지수가 높게 나타났으며, 동일 재료일지라도 사용여부에 따라 난연성과 발화온도의 차이가 있는 것으로 나타났다.

주택 가연물의 연소 특성에 관한 연구 (A Study on Fire Behavior of Combustibles in a Residential Building)

  • 이성룡;육근환
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.25-31
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    • 2009
  • 경제의 성장과 산업이 발달함에 따라 건축물의 구조나 형태가 다양화되고 있다. 최근에 건설되는 건축물은 과거에 비하여 고층화, 대형화되고 있다. 그 결과, 보다 많은 사람들이 건물을 이용하고 건물 내의 상존 가연물의 양도 증가하였다. 가연물에 대한 연소특성 파악 및 적절한 방재계획을 수립하지 않는 다면 많은 인명과 재산의 손실이 예상된다. 본 연구에서는, 주택내 가연물의 연소특성을 파악하기 위하여 실험이 실시되었다. 가연물로는 소파, 침대, 목재가 사용되었다. 열방출률, 연소가스의 농도, 실내 온도분포 등을 측정하였으며 각 가연물의 연소특성 등을 파악하였다. 각 가연물에 대한 최대 열방출률 값이 소파 1.9MW, 침대 650kW를 나타내었다.

콘칼로리미터를 이용한 도시철도차량 내장재료별 발열량 비교 (The Heat Release Rate Comparison of Subway car's Interior Materials using Cone Calorimeter)

  • 이철규;이덕희;정우성
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.70-76
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    • 2005
  • The interior materials of the urban subway car in operation are now being changed to new materials that meet the latest law in effect, the fire safety criteria of the urban railway vehicle. It was well known fact that the composite materials, that were applied to last subway car, were weak on the fire. Contrary to this materials, materials in work have good resistance to the fire. On the paper, To investigate the difference of fire safety level on the subway car, cone calorimeter was used to measure the heat release rate and total heat released according to the ISO 5660. A high radiative heat flux of 50kW/m2 was used to burn out all materials and to simulate the condition of fully developed fire case in the tests.

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암모늄염 처리 베니어의 연소특성 (Combustion Chracteristics of Veneers Treated by Ammonium Salts)

  • 정영진
    • 공업화학
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    • 제18권2호
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    • pp.194-198
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    • 2007
  • 실온에서 베니어에 ammonium chloride, ammonium sulfate, monoammonium phosphate, 그리고 diammonium phosphate와 같은 암모늄염으로 도포하고, 도포된 베니어의 물리적 성질과 가연성을 조사하였다. 암모늄염로 처리된 베니어의 가연성을 평가하기 위해서, ISO 5660-1 표준에 따른 콘칼로리미터를 이용하여 베니어의 열방출율을 측정하였다. 암모늄염으로 도포된 베니어판은 미처리된 순수 베니어판에 비하여 가연성을 감소시켰다. 도포된 베니어의 flashover 가능성은 R. V. Petrella에 의한 분류 방법에 따라서 착화시간과 최대열방출율을 이용하여 시험하였다. 비중측정 결과 ammonium sulfate로 처리한 베니어의 비중만 미처리 베니어보다 더 높았다. 또한 암모늄염으로 도포된 베니어는 무처리된 순수 베니어보다 낮은 평형함수율을 보였다.

인계 화합물의 첨가에 의한 폴리우레탄의 난연성 (Flame Retardant Properties of Polyurethane by the Addition of Phosphorus Compounds)

  • 정영진
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.110-115
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    • 2006
  • 폴리우레탄에 인계 화합물을 첨가하여 폴리우레탄폼을 제조하였으며, 인계 화합물이 제조된 폴리우레탄폼의 기계적 물성과 난연성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 폴리우레탄과 인계 난연제인 Tri(chloroisopropyl) phosphate(TCPP), Triethyl phosphate(TEP), Trimethyl phosphate(TMP) 각각을 약 $90^{\circ}C$에서 혼합시켜 혼합물로부터 제조된 경질 폴리우레탄폼에 대한 여러 실험을 통하여 기계적 물성뿐만 아니라 난연 효과도 상당히 향상됨을 확인하였다. Cone calorimeter를 이용하여 열방출율(heat release rate, HRR)을 측정하여 난연 첨가제의 함량에 따른 재료별 난연 특성을 평가하였다. 그리고 Scanning Electron Microscope(SEM)을 사용하여 난연제를 첨가하여 만든 폴리우레탄폼의 morphology를 관찰한 결과 순수한 폼과 마찬가지로 매우 균일한 형태의 cell 분포를 가짐을 확인하였다.

환기부족 화재의 시뮬레이션 (Simulation of Under-Ventilated Fires)

  • 박외철
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제30권1호
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    • pp.12-16
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    • 2016
  • FDS를 사용한 환기부족 화재 시뮬레이션의 문제점을 재확인하고 FDS의 환기부족 화재 판단기준을 제시하기 위하여 ISO 9705 화재실 내 1000~3000 kW의 프로판 화재에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 화재규모가 2000 kW 이상일 때 1500 kW의 경우보다 온도가 낮게 예측됨을 확인하였다. FDS를 사용할 때 환기부족 화재에서는 화재규모가 증가해도 산소부족으로 열방출률은 증가하지 않았다. 이에 따라 화재 시뮬레이션에 있어서의 환기부족 화재 판단기준으로 열방출률이 사용될 수 있으며, ISO 9705 화재실에서는 화재규모가 1700 kW 이상일 때 환기부족 화재가 예측됨을 알 수 있었다.

Chemkin 기반의 1차원 대향류 확산 화염 모델을 활용한 재순환율 및 수소 함량에 따른 메탄-수소 무화염 연소 특성 해석 연구 (Numerical Study of Methane-hydrogen Flameless Combustion with Variation of Recirculation Rate and Hydrogen Content using 1D Opposed-flow Diffusion Flame Model of Chemkin)

  • 유지호;박진제;이용운;홍종섭;이영재
    • 청정기술
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    • 제28권3호
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    • pp.238-248
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    • 2022
  • 세계는 탄소 중립 사회로의 전환을 추진하고 있으며, 탄화수소계 연료를 수소로 대체함으로써 탄소 중립에 대한 기여를 기대할 수 있다. 하지만 수소 연소에 따른 질소산화물을 제어하기 위한 기술이 필요하며, 무화염 연소 기술이 하나의 대안이 될 수 있다. 본 연구는 수소 함량 및 배가스 재순환율에 따른 메탄-수소 연료의 연소 및 반응 특성을 분석하기 위해 Chemkin 기반의 1차원 대향류 확산화염 모델을 이용하여 해석을 수행하였다. 메탄 연소시 재순환율이 2에서 3으로 증가할 때 열방출의 흡열 구간이 없고 최대 열방출률 영역이 하나로 병합되는 무화염 연소가 달성되었다. 재순환율 3의 수소 전소 시 열방출 측면에서 무화염 연소가 달성되었으나, 화염 구조의 측면에서는 무화염 연소 달성 여부의 판단이 어렵다. 하지만 NO 생성량은 메탄 무화염 연소와 비교하여 유사한 수준으로 예측되었기에 수소 무화염 연소를 규정하기 위해서는 화염 구조, 열방출, NOx 생성에 대한 복합적인 고려가 필요하다.