• 제목/요약/키워드: detonation velocity

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폭발용접에서 부재의 충돌속도에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Flyer Velocity in Explosive Welding)

  • 문정기;김청균
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.1423-1430
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    • 1993
  • 본 연구에서는 레이저를 사용한 부재의 충돌속도 계측 실험을 통하여 기존 연구자들의 연구 결과를 비교하고, 이 결과를 바탕으로 보다 간단하고 유용한 실험식 을 제안하고자 한다.

고성능폭약의 성능에 영향을 미치는 요소들의 이론적 계산 (Theoretical calculation of the parameters influencing on the performance of high explosives)

  • 권상기
    • 터널과지하공간
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    • 제10권2호
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    • pp.218-226
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    • 2000
  • 고성능 폭약의 성능을 결정하기 위해서는 폭발압력, 폭발속도, 열, 발생되는 가스 등이 정확히 기술될 수 있어야 한다. 본 연구에서는 실측하는데 어려움이 따르는 폭굉 시의 현상을 이해하기 위해 폭약이 폭발할 때 발생하는 압력, 부피팽창, 온도, 폭발속도 등을 이론적으로 계산하고자 하였다. 본 연구를 통해 폭발 현상을 표현하기 위한 계산 프로그램이 개발되었으며 이 프로그램을 이용하여 ANFO와 NG에 대해 폭약성능에 영향을 미치는 요소들을 이론적으로 계산하였다.

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발파 현장에서 기폭 패턴 변화에 따른 진동 특성 분석 (Analysis of Vibration Characteristics Caused by the Change of Detonation Pattern in the Blasting Site)

  • 송정언
    • 화약ㆍ발파
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    • 제42권1호
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    • pp.12-22
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    • 2024
  • 본 연구에서는 발파 현장에서 발파 구역을 구분하여 분할 발파를 실시할 때 구역 내 열간 기폭 패턴에 따른 진동 특성을 확인하기 위해 계측된 진동데이터를 통해 방향별 진동파형 및 진동속도, 주주파수를 비교 분석하였다. 결과적으로, 발파 구역 내 열간 기폭 패턴에 따라 방향별 진동파형의 변화를 나타냈으며, 진동속도 및 주주 파수대역 또한 다른 양상을 보이는 것으로 확인되었다.

충격관을 이용한 $C_2H_2$의 폭굉특성연구 (A Study on the Detonation Characteristics of $C_2H_2$in Shock Tube)

  • 오규형
    • 한국안전학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.64-71
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    • 1996
  • Detonation phenomena of $C_2H_2$were invesgated using the various shock tube. To study the detonation characteristics according to the composition of $C_2H_2-0_2$$_2$ and $C_2H_2$-air mixtures, the composition were varied from 5 to 90% and 5 to 50% of acetylene each other. A spiral ring was installed in the shock tube to study the effect of obstacles in DDT phenomena. Detonation velocities were measured using the photodiode, and the DDT phenomena was visualized using the high speed schlieren photograph. From the experimental result, it was found that the detonation velocity was most high near the 1. 8times the stoichiometric ratio of acetylene. And from the visualization of DDT phenomena, it was found that the detonation wave was strengthened throuth the pile up of small compression wave of burned gas. And the obstacles in shock tube accelerate the detonation reaction by turblent effect of flammable gas mixture.

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입자온도 분포를 고려한 탄소입자와 산소에서의 이상폭발현상에 관한 연구 (On the two phase detonation in carbon laden oxygen : taking into account of inner particle temperature distribution)

  • 승성표;백승욱
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권5호
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    • pp.1104-1112
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    • 1988
  • 본 연구에서는 고체연소미립자로써 탄소입자와 산화제로써 순수 산소를 사용 하였으며, 매우 높은 대류 열 전달 상태에서 탄소입자 표면의 대류 열저항과 고체 내 부의 전도 열 저항에 의하여 발생하는 탄소입자 내부의 온도구배를 고려하여 탄소입자 와 순수 산소의 혼합물에 있어서 이상 폭발현상을 수치적으로 연구하였다.

과산화수소 단일 추진제 PDE의 성능 특성에 관한 수치적 연구 (Performance Characteristics of Hydrogen Peroxide Mono Propellant PDE (Pulse Detonation Engine))

  • 조흥식;정인석;최정열
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 대한연소학회 2003년도 제27회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.153-157
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    • 2003
  • Supersonic and hypersonic aircrafts must pass wide range of speed to reach high speed region. But for existing engines the most efficient operating speed ranges are decided according to their flying speed, so an engine which mixes several engines like TRJ (Turbo Ramjet) and ARJ (Air Turbo Ramjet) has been planed. This mixed type engine has inefficiency that more than two engines must be installed simultaneously, but the pulse detonation engine (PDE) that uses detonation wave has a strong point that it can operate in all speed range with single engine. This paper deals with the simulation of the pulse detonation engine which uses hydrogen peroxide $(H_2O_2)$ mono propellant. Hydrogen peroxide is low-cost propellant, and it is reacted without oxidizer. Comparison between $H_2-O_2$ mixture with $H_2O_2$ mono propellant about thrust, pressure, temperature and velocity shows that $H_2O_2$ is a very useful propellant.

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Numerical Investigation on Initiation Process of Spherical Detonation by Direct Initiation with Various Ignition Energy

  • Nirasawa, Takayuki;Matsuo, Akiko
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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    • pp.45-52
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    • 2008
  • In order to investigate the initiation and propagation processes of a spherical detonation wave induced by direct initiation, numerical simulations were carried out using two-dimensional compressible Euler equations with an axisymmetric assumption and a one-step reaction model based on Arrhenius kinetics with various levels of ignition energy. By varying the amount of ignition energy, three typical initiation behaviors, which were subcritical, supercritical and critical regimes, were observed. Then, the ignition energy of more than $137.5{\times}10^6$ in non-dimensional value was required for initiating a spherical detonation wave, and the minimum ignition energy(i.e., critical energy) was less than that of the one-dimensional simulation reported by a previous numerical work. When the ignition energy was less than the critical energy, the blast wave generated from an ignition source continued to attenuate due to the separation of the blast wave and a reaction front. Therefore, detonation was not initiated in the subcrtical regime. When the ignition energy was more than the minimum initiation energy, the blast wave developed into a multiheaded detonation wave propagating spherically at CJ velocity, and then a cellular pattern radiated regularly out from the ignition center in the supercritical regime. The influence on ignition energy was observed in the cell width near the ignition center, but the cell width on the fully developed detonation remained constant during the expanding of detonation wave due to the consecutive formation of new triple points, regardless of ignition energy. When the ignition energy was equal to the critical energy, the decoupling of the blast wave and a reaction front appeared, as occurred in the subcrtical regime. After that, the detonation bubble induced by the local explosion behind the blast wave expanded and developed into the multiheaded detonation wave in the critical regime. Although few triple points were observed in the vicinity of the ignition core, the regularly located cellular pattern was generated after the onset of the multiheaded detonation. Then, the average cell width on the fully developed detonation was almost to that in the supercritical regime. These numerical results qualitatively agreed with previous experimental works regarding the initiation and propagation processes.

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액화석유 가스 (L. P. G) 와 산소 혼합물의 폭발특성 및 점화조건에 관한 연구 (Detonation Characteristics of L. P. G /$O_2$Gas Mixture and the Self-Ignition Condition for the Formation of Detonative Wave)

  • 최성락;심규선;김은식;윤석승;김웅
    • 대한화학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.394-402
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    • 1986
  • 충격관을 사용하여 L.P.G./$O_2$혼합기체의 폭발반응에 대해 L.P.G. 농도 3~45 부피 % 범위에 걸쳐 조사하였다. 본실험조건하에서 폭발가능한 하한농도조건은 L.P.G.농도 3.4%, 상한농도조건은 40.0%로 측정되였다. L.P.G.농도가 증가함에 따라 폭발파속도는 증가하였으나 당량비조건(${\phi}$=1, L.P.G. 농도 17.2%)에서 변곡점을 나타내었으며 최대속도는 당량비보다 1.57배 큰 농도조건(${\phi}$=1.57)에서 2.65km/sec를 나타낸 후 다시 감소하는 경향을 나타내었다. 당량비근처에서 변곡점이 나타난 것은 L.P.G. 농도가 당량비보다 적은 조건과 당량비보다 큰 조건하에서 폭발반응메카니즘이 다른데에 기인하는 것으로 믿어진다. 또한 충격가열 방식을 사용하여 L.P.G./$O_2$ 조성비에 따른 자동점화 온도를 측정하였다. 폭발파를 형성시킬 수 있은 자동점화온도는 당량비조건에서 $742{\pm}3{\circ}K$의 최저값을 나타냈으며 당량비로 부터 벗어남에 따라 급격히 증가하는 경향을 나타냈다.

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암반에 전달된 밀장전 발파압력의 확률론적 예측 I - 최대 발파압력 예측을 중심으로 - (Probabilistic estimation of fully coupled blasting pressure transmitted to rock mass I - Estimation of peak blasting pressure -)

  • 박봉기;이인모;김동현
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제5권4호
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    • pp.337-348
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    • 2003
  • 밀장전한 암반 발파공에서 화약 폭발시 발생하는 고압의 폭굉압력 전파메카니즘을 충격파 이론을 적용하여 규명하고 전달된 발파압력 산정식을 유도하였다. 유도된 발파압력 산정식은 폭굉파속도, 단열지수, 화약밀도, Hugoniot 상수, 암반밀도의 함수였다. 에멀젼 화약과 서울 화강암의 특성시험을 시행하여 각 특성치의 확률분포를 정의하고 발파압력 산정식에 적용하여 발파압력의 확률분포를 산출하였다. 화약 특성치와 암반 특성치의 확률분포는 정규분포를 나타냈으며 따라서 발파압력의 확률분포도 정규분포로 추정되었다. 발파압력에 대한 매개변수분석을 시행한 결과 폭굉파속도가 발파압력에 가장 크게 영향을 미쳤다. 또한 이런 특성치의 불확실성이 발파압력의 불확실성에 미치는 영향을 분석하였다. 분석결과 암반특성치의 불확실성이 화약특성치보다 더 크게 영향을 미쳤다. 비록 매개변수분석에서 폭굉파속도가 발파압력에 가장 크게 영향을 미치는 요소이지만 암반특성치의 불확실성이 폭굉파속도의 불확실성보다 더 크기 때문에 발파압력은 후자보다 전자에 의해서 더 크게 영향을 받는다.

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이상유동에 대한 ALE Godunov법을 이용한 구대칭 수중폭발 해석 (NUMERICAL ANALYSIS ON A SPHERICALLY SYMMETRIC UNDERWATER EXPLOSION USING THE ALE GODUNOV SCHEME FOR TWO-PHASE FLOW)

  • 신상묵;김인철;김용직
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.29-35
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    • 2006
  • A code is developed to analyze a spherically symmetric underwater explosion. The arbitrary Lagrangian-Eulerian(ALE) Godunov scheme for two-phase flow is used to calculate numerical fluxes through moving control surfaces. For detonation gas of TNT and liquid water, the Jones-Wilkins-Lee(JWL) equation of states and the isentropic Tait relation are used respectively. It is suggested to use the Godunov variable to estimate the velocity of a material interface. The code is validated through comparisons with other results on the gas-water shock tube problem. It is shown that the code can handle generation of discontinuity and recovering of continuity in the normal velocity near the material interface during shock waves interact with the material interface. The developed code is applied to analyze a spherically symmetric underwater explosion. Repeated transmissions of shock waves are clearly captured. The calculated period and maximum radius of detonation gas bubble show good agreements with experimental and other numerical results.