• 제목/요약/키워드: Rate of heat release

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디젤기관에서 경유/부탄올 혼합연료의 기관성능 및 연소특성 해석 (Analysis of performance and combustion characteristics of D.O./butanol blended fuels in a diesel engine)

  • 김상암;왕우경
    • 수산해양기술연구
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    • 제55권4호
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    • pp.411-418
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    • 2019
  • In this study, to investigate the effect of physical and chemical properties of butanol on the engine performance and combustion characteristics, the coefficient of variations of IMEP (indicated mean effective pressure) and fuel conversion efficiency were obtained by measuring the combustion pressure and the fuel consumption quantity according to the engine load and the mixing ratio of diesel oil and butanol. In addition, the combustion pressure was analyzed to obtain the pressure increasing rate and heat release rate, and then the combustion temperature was calculated using a single zone combustion model. The experimental and analysis results of butanol blending oil were compared with the those of diesel oil under the similar operation conditions to determine the performance of the engine and combustion characteristics. As a result, the combustion stabilities of D.O. and butanol blending oil were good in this experimental range, and the indicated fuel conversion efficiency of butanol blending oil was slightly higher at low load but that of D.O. was higher above medium load. The premixed combustion period of D.O. was almost constant regardless of the load. As the load was lower and the butanol blending ratio was higher, the premixed combustion period of butanol blending oil was longer and the premixed combustion period was almost constant at high load regardless of butanol blending ratio. The average heat release rate was higher with increasing loads; especially as butanol blending ratio was increased at high load, the average heat release rate of butanol blending oil was higher than that of D.O. In addition, the calculated maximum. combustion temperature of butanol blending oil was higher than that of D.O. at all loads.

수산화마그네슘이 첨가된 저밀도 폴리에틸렌과 에틸렌 비닐 아세테이트 혼합물의 난연성 (Combustion-Retardation Properties of Low Density Polyethylene and Ethylene Vinyl Acetate Mixtures with Magnesium Hydroxide)

  • 정영진;임형미;진의;오정규
    • 공업화학
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    • 제22권4호
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    • pp.439-443
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    • 2011
  • 수산화마그네슘이 첨가된 저밀도 폴리에틸렌-에틸렌 비닐 아세테이트 혼합물의 연소성을 시험하였다. 저밀도 폴리에틸렌-에틸렌 비닐 아세테이트에 수산화마그네슘을 40~80 wt% 첨가하여 용융 혼합하고 성형 후 콘칼로리미터(ISO 5660-1)를 이용하여 그의 연소성을 시험하였다. 수산화마그네슘을 첨가한 시험편은 첨가하지 않은 시험편에 비하여 그의 연소성이 감소하였다. 이것은 순수한 저밀도 폴리에틸렌-에틸렌 비닐 아세테이트에 첨가한 수산화마그네슘의 흡열 분해 때문에 연소 억제성이 향상된 것으로 생각된다. 수산화마그네슘을 첨가한 시험편은 첨가하지 않은 시험편에 비해 낮은 최대열방출률과 낮은 유효연소열을 나타내었고, 수산화마그네슘 함량이 증가할수록 착화시간은 길어지고, 최대열방출률은 감소하였다.

철도차량 내장재료용 페놀수지의 내열특성 (Fire Characteristics of Phenolic Resin for Interial Materials of Passenger Train)

  • 이철규;이덕희;정우성
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제4권2호
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    • pp.29-34
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    • 2004
  • 철도차량의 내장재료로 사용되는 페놀수지의 laminate Panel과 sandwich panel의 화재특성을 콘칼로리미터를 이용하여 착화시간, 열방출율과 일산화탄소방출량을 비교, 조사하였다. 또한 기존 철도차량용 내장재료로 사용된 불포화 폴리에스터와 페놀수지와의 화재특성을 비교하였다. 페놀수지의 중량감소 및 열분해능을 DSC & TGA를 이용하여 측정하였다. 콘칼로미터 실험결과 착화시간, 열방출율 및 일산화탄소 생성량은 50kW 복사조건에서 더 높게 나타남을 알 수 있었으며, 동일한 복사열소건 하에서는 sandwich-페놀수지가 laminate-페놀수지보다 더 빨리 착화되었다. 기존 철도차량에 적용되었던 불포화 폴리에스터와 페놀수지와의 비교시험 결과 페놀수치의 화재성능이 발열량 및 일산화탄소 방출 모두에서 우수한 것으로 조사되었다.

지하구 케이블의 연소특성 실험 (Experiments on the Behavior of Underground Utility Cable in Fire)

  • 박승민;김운형;윤명오
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.75-80
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    • 2002
  • 지하공동구에 사용되는 케이블의 연소특성 중 열방출량과 연기 유독성 실험을 수행하였다. 열 방출량 실험은 22.9 kv 전력용 케이블을 대상으로 ISO 9705 규격의 공간에서 수행하였으며 유독성가스의 정량적 위험성 평가를 위하여 NES 713(British-Naval Engineering Standard)을 적용하였다. 실험 결과 측정높이 1.2 m를 기준으로 계산한 케이블의 열 방출 율은 60 kW로 예측되었다. 한편, 케이블의 연기유독성을 위한 NES 실험 결과, 인체에 치명적인 CO의 경우 30분 노출시 사망에 이를 수 있고 의식불명상태가 될 수 있는 수준으로 판정되었다

반밀폐된 구획에서 발열량 변화에 따른 비정상 화재특성 (Effects of Change in Heat Release Rate on Unsteady Fire Characteristics in a Semi-Closed Compartment)

  • 황철홍
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.75-83
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    • 2012
  • 반밀폐된 구획에서 발열량 변화에 따른 환기부족화재의 비정상 열 및 화학적특성에 관한 실험적 연구가 수행되었다. 이를 위해 실규모 ISO 9705 표준화재실의 출입구 폭이 0.1 m로 축소되었으며, 구획 중앙에 설치된 분사노즐을 통해 헵탄 연료의 유량은 선형적으로 증가되었다. 구획 내부의 온도, 열유속, 화학종농도 그리고 발열량의 연속적 측정이 이루어졌으며, 비정상 열 및 화학적특성을 표현하기 위하여 총괄 당량비의 개념이 적용되었다. 주요 결과로서, 총괄 연소효율과 구획 내부의 국부 연소효율은 시간에 따라 매우 다른 결과를 보이며, 이론과 측정된 발열량을 통한 총괄 당량비 역시 큰 차이를 보이게 된다. 온도, 열유속 및 화학종 농도의 시간에 따른 변화는 총괄 당량비 개념를 통해 표현될 수 있었다. 구획 내부에서 CO의 농도는 총괄 당량비 2.0~3.0의 범위에서 최대값을 보이며, 보다 과농한 조건에서 점차적으로 감소되는 현상이 발견되었다. 추가로 본 실험을 통해 얻어진 반밀폐된 구획화재의 비정상 열 및 화학적 거동은 향후 현실적인 화재 모델링을 위한 검증 데이터로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

외부 교란에 대한 Burke-Schumann 화염에서 형상과 열방출량을 통한 응답 특성 파악 (The Response of the Burke-Schumann Flame to External Excitation with Flame Shape and Heat Release)

  • 김태성;안명근;황정재;정찬영;권오채;윤영빈
    • 한국연소학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.32-38
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    • 2017
  • This paper shows the dynamics of the Burke-Schumann flame. To show flame dynamics, this paper measures the flame surface and heat release rate. The flame shape is divided into three types with forcing frequencies. When the forcing frequency is lower than 120 Hz, the upper region of flame is cut. The flame is stagnant with 220 to 280 Hz forcing frequencies. The rest conditions of forcing frequencies make the connected wave shape of flame. The heat release rate is expressed by the flame transfer function. The gain of the flame transfer function is similar with the oscillation magnitude of the flame area except for flame cutting conditions. The flame is cut because the fuel is not supplied to upper flame region.

실내사용 목재의 연소 특성 분석(I) (Combustion Properties of Woods for Indoor Use (I))

  • 손동원;강석구
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제42권6호
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    • pp.675-681
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    • 2014
  • 최근 친환경 재료에 대한 국민들의 관심이 높아지면서 실내사용목재의 이용도 증가하고 있다. 본 연구는 실내사용 목재의 내화성 부여를 위한 기초자료로 활용될 수 있는 열특성 분석에 그 목적이 있다. 열방출률과 열방출량, 가스발생량, 중량감소 등의 연소성질을 열중량 분석(TGA) 및 콘칼로리미터(KS F ISO 5660-1)의 방법으로 분석하였다. 분석결과 목재의 재질적 특성은 연소적 특성으로 발현되었으며, 열적성질과 연소가스 발생량과의 관계는 상관관계가 높게 나타났다. 탄화층 형성에 의한 연소억제 효과도 수종에 따라 현저한 차이를 보였다. 총열방출량과 중량감소량은 상관관계가 높게 나타났다. 점화시간과 총열방출량 등의 자료는 목재의 내화성능부여 등의 기초 자료로서 매우 중요하리라 판단되었다.

덤프형 가스터빈 연소기에서의 화염 불안정성의 사전 감지 인자 (Pre-detection Parameter of the Combustion Instabilities in the Gas Turbine Combustor)

  • 이병준
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제26권5호
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    • pp.750-756
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    • 2002
  • The effect of equivalence ratio and velocity on the stability of flame in dump combustor was studied in an atmospheric pressure, laboratory scathe dump combustor operating natural gas. Traditionally, peak-to-peak pressure, fluctuation of the heat release rate and Rayleigh index were used to find and control the combustion instability. Cross correlation coefficients, Ci,j which is defined as the normalized value of the integration of the product of two of the mixer pressure, dump plane pressure and heat release rate, are introduced to see whether the flame is stable or not. Ci,j shows more sensitive to combustion status than Rayleigh index in steadily burning flame. Also, the result indicates that the amplitude of Ci,j between heat release and mixer pressure goes up before the flame at the rich de-stabilizing equivalence ratio near $\psi$=0.85. t means Ci:j at this case has a potential to detect the de-stablizing moment in prior to becoming unstable in dump combustor.

Visualization of Diesel and GTL Spray Combustion and Soot Formation in a Rapid Charging Combustion Vessel with Shadowgraph Method

  • Kim, Ki-Seong;Azimov, Ulugbek;Lee, Yong-Ho
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제32권7호
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    • pp.1019-1029
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    • 2008
  • In this study, visual investigation of sprays and flames has been performed and soot formation in Diesel and GTL fuels has been compared in a specially designed Rapid Charging Combustion Vessel (RCCV) under various ambient gas $O_2$ concentrations and two injection pressures. It has been concluded that soot in the mixing-controlled combustion of Diesel and GTL fuels has similar tendency to be formed in the leading portion of the jet boundaries. Auto-ignition delay for GTL fuel is shorter than that for diesel fuel. The temporal and special variation of soot concentration in the diesel flame jets at various $O_2$ concentrations was correlated with the heat release rate. Soot concentration appears in the regions when diffusion combustion starts, and its concentration reaches maximum at the peak of heat release curve and then decreases due to oxidation. Visualization by shadowgraph method showed that soot decreases with lower $O_2$ concentration, and higher injection pressure.

왕겨의 heat flux별 연소특성에 관한 연구 (Combustion characteristics of rice-husk according to the change of heat flux)

  • 박은영;박덕신;조영민;박병현;이철규
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1190-1195
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    • 2005
  • Biomass burning is a source of greenhouse gases, carbon dioxide, methane, and nitrous oxide. Under the ideal conditions of complete combustion, the burning of biomass produces carbon dioxide and water vapor. Since complete combustion is not achieved under any conditions of biomass burning, other carbon species, including carbon monoxide, methane, non-methane hydrocarbons and particulate carbon are produced. In this study, we analyze the combustion characteristics of rice-husk, such as heat release rate, smoke production rate, the percentage variation of CO and $CO_2$, oxygen consumption rate, and mass loss under different heat fluxes (20, 50 and 70kW). As a result, at 20kW incomplete combustion is occurred so that the percentage of CO is high in initial burning and total smoke release is higher than the others. At 50kW and 70kW, the combustion behaviors is very similar except the variation of CO percentage.

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