• 제목/요약/키워드: flame Stability

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고부하도 CWM 연료방울안에 존재하는 미분탄 분포 (Coal particle distribution inside fuel droplets of high loading CWM)

  • 김성준;유영길
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.618-629
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    • 1991
  • The purpose of this experiment is to understand the distribution of coal particles inside CWM droplet which is believed to be a very important factor controlling the flame stability. CWM slurry is atomized by an air assisted twin fluid nozzle. An experimental rig is designed and fabricated. The mean size of coal particle distribution in CWM slurry, atomizing air pressure, coal particle loading in slurry and sampling position inside spray are main experimental variables. The atomized CWM droplets are sampled on the thin white layer of magnesium oxide by the emergency sampling shutter. The sampled coal particles on magnesium oxide layers are collected into test tubes and dispersed completely by Ultra-Sonicator. The size distribution of coal particles inside droplets are measured by Coulter Counter. The presence of coal particle inside the impressions of droplets on magnesium oxide layer are investigated by photo technique. There are quite many droplets which do not have any coal particles. Those are just water droplets, not CWM droplets. The population ratio of droplets without coal particles to toal number of droplets is strongly affected by the mean size of coal particle distribution in slurry and this ration becomes bigger number as the mean size of coal particles be larger. The size distribution of coal particles inside CWM droplets is not even and depends on the size of droplet. Experimental results show that the larger CWM droplets has droplets has bigger mean value of particle size distribution. This trend becomes more evident as the atomizing air pressure is raised and the mean size of coal particles in CWM slurry is bigger. That is, the distribution of coal particles inside CWM dropolets is very much affected by the atomizing air pressure and the mean size of pulverized coal particles in CWM slurry.

콘덴싱 가스보일러용 원통형 다공버너의 최적화 연구 (The Optimization of Cylindrical Perforated Burner for Condensing Gas Boiler)

  • 이창언;장기현;이강주;정영식
    • 에너지공학
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    • 제11권1호
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    • pp.10-17
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    • 2002
  • 본 연구에서는 콘덴싱 가스보일러의 NOx와 CO 배출농도를 줄이기 위한 방안으로 원통형 버너와 열교환기를 평면으로 모사한 평면 버너와 열교환기를 제작하여 버너와 열교환기 거리에 따른 배기 특성을 검토하였다. 그리고 평면 버너 실험에서 도출한 거리에 따라 직경이 다른 3종류의 원통형 버너를 제작하여 각각의 화염 안정성과 배기 특성, 효율 등을 검토하였다. 위와 같은 연구결과에 의해 최적화된 버너를 응축 가스 보일러에 장착히여 LNG와 LPG를 연료로 사용하여 보일러에 대한 종합성능, 즉 화염 안정성, 난방효율 및 배기 특성 등을 검토하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 난방부하 20,000kca/hr에 적합한 다공 예혼합 원통형 버너의 최적 제원을 결정하였으며, 이 버너는 당량비 0.68~0.85부근에서 turn-down ratio가 약 5 : 1 정도로 비례제어에 적합하였다. 그리고 보일러의 종합성능을 검토한 결과 난방부하 20,000 kcal/hr로 운전할 경우 LNG, LPG 모두 난방효율 97%(저위 발열량 기준)를 달성할 수 있었고 NOx와 CO 배출농도(O$_2$=0%, wet basis)는 LNG의 경우 각각 26 ppm과 85 ppm, LPG의 경우 각각 41 ppm과 113 ppm 정도로 매우 양호하였다.

리오셀 섬유의 가교 처리가 탄소 직물 특성에 미치는 영향 (Effect of Cross-linking Treatment of Lyocell Fabric on Carbon Fabric Properties)

  • 이수오;박길영;김우성;황태경;김연철;서상규;정용식
    • 한국추진공학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.21-27
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    • 2019
  • 우주 항공용 노즐에 사용되는 셀룰로오스계 탄소 직물은 낮은 열전도도, 높은 내삭마 특성을 가지고 있다. 그러나 내염화 및 흑연화 공정에서 70~90% 중량이 감소하여 최종 탄소 직물 제조 시 수율이 낮은 단점이 있다. 본 연구에서는 리오셀 직물에 인계난연제로 인산(Phosphoric acid), 가교제로 시트르산(Citric acid)을 사용하여 전처리한 후 FT-IR, XRD, TGA 분석을 통하여 화학적 구조 및 열적 특성 변화를 확인하였다. 또한 리오셀 직물의 내염화 및 흑연화 후 중량을 측정하여 시트르산이리오셀 직물 수율 변화에 미치는 영향에 대하여 확인하였으며, 16 wt% 첨가 시 흑연화 수율이 8.1% 까지 증가하는 것을 확인하였다.

Thermochemical Sulfate Reduction Simulation Experiments on the Formation and Distribution of Organic Sulfur Compounds in the Tuha Crude Oil

  • Yue, Changtao;Li, Shuyuan;Song, He
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권7호
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    • pp.2057-2064
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    • 2014
  • Thermochemical sulfate reduction (TSR) was conducted in autoclave on the system of crude oil and $MgSO_4$ at different temperatures. Gas chromatography pulsed flame photometric detector (GC-PFPD) was used to detected the composition of organic sulfur compounds in oil phase products. The results of the analysis indicate that with increased temperature, the contents of organic sulfur compounds with high molecular weight and thermal stability, such as benzothiophenes and dibenzothiophenes, gradually became dominated. In order to gain greater insight into the formation and distribution of organic sulphur compounds from TSR, positive ion electrospray Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry (FT-ICR MS) was used in detecting the detailed elemental composition and distribution of them. The mass spectra showed that the mass range of sulfur compounds was 200-550 Da. Four sulfur class species, $S_1$, $N_1S_1$, $O_1S_1$ and $O_2S_1$, were assigned in the positive-ion spectrum. Among the identified sulfur compounds, the $S_1$ class species was dominant. The most abundant $S_1$ class species increase associated with the DBE value and carbon number increasing which also indicates the evolution of organic sulfur compounds in TSR is from the labile series to the stable one. In pure blank pyrolysis experiments with crude oil cracking without TSR, different composition and distribution of organic sulfur compounds in oil phase products were seen from mass spectra in order to evaluate their pyrolysis behaviors without $MgSO_4$. FT-IR and XRD were used in analyzing the products of solid phases. Two distinct crystallographic phases MgO and $MgSO_4$ are found to coexist in the products which demonstrated the transformation of inorganic sulfur compounds into organosulfur compounds exist in TSR.

CNG 기관의 수소혼합률 변화에 따른 성능 및 배출가스 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Performance and Emission Characteristics of Hydrogen Mixtures in a CNG Engine)

  • 김인구;손지환;김정화;김선문;김정수;이성욱
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제27권4호
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    • pp.357-364
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    • 2016
  • Recently, the world faces the environmental problem such as air pollution due to harmful gas discharged from car and abnormal climate due to the green-house gases increased by the discharge of $CO_2$. Compressed Natural Gas (CNG), one of alternative for this problem, is less harmful, compared to the existing fossil fuel, as gaseous fuel, and less carbon in fuel ingredients and carbon dioxide generation rate relatively favorable more than the existing fuel. However, CNG fuel has the weakness of slow flame propagation speed and difficult fast burn. On the other hand, hydrogen does not include carbon in fuel ingredients, and does not discharge harmful gas such as CO and HC. Moreover, it has strength of quick burning velocity and ignition is possible with small ignition energy source and it's has wide Lean Flammability Limit. If using this hydrogen with CNG fuel, the characteristics of output and discharge gas is improved by the mixer's burning velocity improved, and, at the same time, is possible to have stable lean combustion with the reduction of $CO_2$ expected. Therefore, this research tries to identify the characteristics of engine and emission gas when mixing CNG fuel and hydrogen in each portion and burning them in spark igniting engine, and grasp the combustion stability and emission gas characteristics according and use it as the basic data of hydrogen-CNG premixed engine.

화재손상 건축 구조물에서 내화설계 이론을 활용한 소방관 안전확보 방안에 관한 연구 - 소방관에 의한 실시간 안전성평가 절차 및 방법의 제안을 중심으로 - (Study for the Method to Secure the Safety of Fire-fighters in the Building Damaged by a Fire by Using Fire-resistant Design Theories - Mainly about Suggesting the Process and the Method for a Real-time Safety Evaluation by a Fire-fighter -)

  • 권영배;권인규
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제30권1호
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    • pp.86-95
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    • 2016
  • 화재는 건축구조물을 손상시키고, 궁극에는 붕괴될 수 있어 재실자 및 소방관의 생명을 위협한다. 따라서 화재 시에 구조물 내부의 재실자 및 소방관의 안전을 확보하기 위하여 구조물 안전성에 대한 과학적이고 공학적인 분석이 요구된다. 그러나 현실적으로 화재현장에서 화재손상 건축구조물에 대한 실시간 구조물 안전성 평가, 소방활동 안전구역 설정, 붕괴 우려시 소방관 철수 결정 등에 관한 과학적이고 공학적인 평가 절차 및 방법은 전무한 실정이다. 이에 내화설계 및 화재저항성평가 이론 등을 활용하여 화재손상 건축구조물에 대한 실시간 안전성평가에 관한 절차 및 방법을 제안하였다. 물론 이러한 안전성평가 절차 및 방법은 화재초기부터 실시간 화재건물 내부 상황을 가장 잘 파악 가능한 소방관에 의하여 이루어져야 한다고 판단되어 소방관이 활용가능한 안전성평가 절차 및 방법을 제안하였다.

폴리우레탄 복합체의 무기난연재료 충전에 의한 난연 특성 (Fire-Retardation Properties of Polyurethane Nanocomposite by Filling Inorganic Nano Flame Retardant)

  • 손복기;황택성;구동철
    • 폴리머
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    • 제31권5호
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    • pp.404-409
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    • 2007
  • 본 연구에서는 무기계 나노 분말을 충전하여 난연성이 우수한 폴리우레탄 나노복합재료를 우레탄 반응에 의해 제조하였다. 또한 나노복합재료의 난연특성을 콘 칼로리미터 분석과 한계산소지수 시험으로 확인하였다. MMT-PU와 $Bi_2O_3-PU$ 나노복합재료의 최대 열 방출속도는 모두 폴리우레탄 매트릭스보다 50% 감소하였으며, $MMT/Bi_2O_3-PU$ 복합재료의 난연 특성이 가장 우수하였다. 또한 한계산소지수도 충전제의 함량에 따라 감소하는 경향을 보였으며, 모두 20 이상이었다. 복합재료의 최대 열 방출속도는 폴리우레탄 매트릭스보다 모두 지연되었으며 최대 열 방출속도는 $Bi_2O_3-PU$, MMT-PU, $MMT/Bi_2O_3-PU$ 순으로 각각 764, 707, $635kW/m^2$ 이었으며, $MMT/Bi_2O_3-PU$ 복합재료의 난연성이 가장 우수하였다. 한편 폴리우레탄 나노복합재료의 연소시 충전제가 충전됨에 따라 $CO_2$ 생성량은 감소하였고 CO 생성량은 증가하였으며 이로부터 본 연구에서 제조한 복합재료의 난연성이 향상된 것을 확인하였다.

폴리페닐렌설파이드(PPS) 복합소재 제조 및 응용 (Fabrication and Applications of Polyphenylene Sulfide (PPS) Composites: A Short Review)

  • 최민식;이정록;류성우;구본철
    • Composites Research
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    • 제33권3호
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    • pp.91-100
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    • 2020
  • 폴리페닐렌설파이드(PPS)는 반결정성 엔지니어링 열가소성 수지로 뛰어난 열안정성, 우수한 기계적 강도, 고유의 난연성 및 내화학성, 전기적 특성을 갖고 있다. 이러한 우수한 특성으로 인해 PPS는 복합체의 매트릭스로 선호되고 있다. PPS의 기계적 물성을 향상시키며 기능성 부여를 위해 탄소섬유나 유리섬유와 같은 필러를 이용한 복합화 연구가 진행되어 오고 있다. 본 총설 논문에서는 PPS와 탄소나노튜브, 그래핀, 탄소섬유, 유리섬유 등과의 복합체 제조 및 응용에 대한 연구를 소개하고자 한다.

RF Sputtering으로 제작한 $SiO_2 $$SiO_2/TiN$ 박막의 R-V 특성 (The R-V Characteristics of $SiO_2 $ & $SiO_2/TiN$ Thin Film Fabricated by RF Sputtering)

  • 김창석;하충기;김병인
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제11권10호
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    • pp.826-832
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    • 1998
  • In this study the thin films with the structure of Si+SiO$_2$+TiN are made by RF supttering method. TiN, which has small diffusion coefficient and low resistivity, is evaporated between SiO$_2$ and Al layers. It investigates the V-R characteristics depending on the thickness of SiO$_2$ which is used as insulation layer and researches its effects on voltage stability of thin film and varistor. These films show very small resistance valus in negative(-) voltage and large and large value in positive voltage band, and with the increase of voltage, resistance value is rapidly reduced and the satisfactory characteristic of varistor is shown at +1[V]. It is found that resistance value of TiN thin film is small and also TiN thin film has more current than the thin film which is not evaporated by TiN thin film. When Al electrode is evaporated of SiO$_2$ thin film, spiking occurs, but the spiking can be prevented with evaporation of TiN between SiO$_2$ and Al layers and this thin films in made easily because of its good attachment. With the increase of voltage, the resistance is changed into non-linear pattern and the bidirectional varistor characteristic is shown and then its theory can be verified by this experiment. Accordingly, when TiN is evaporated of Si Wafer(n-100), it obtains better voltage-resistance than thin film which is not evaporated and also when varistor character is used electrically to automatic control element such as elimination of flame, power distribution arrestor and constant voltage compensation, satisfactory reproducibilities are expected.

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가스터빈 연소기의 스월컵 형상이 분무특성에 미치는 영향 (Effect of Swirl Cup Geometry on Spray Characteristics in Gas Turbine Engine)

  • 김동준;박종훈;고현석;윤영빈
    • 한국추진공학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.29-36
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    • 2002
  • 두 번째 벤츄리 끝단 각도가 가스터빈 연소기의 유동 및 분무 특성에 미치는 영향을 이해하기 위해 스월 vane 형태의 2중 스월컵을 장착한 산업용 가스터빈 엔진에 대해 두 번째 벤츄리 끝단 각이 수렴형, 직선형, 발산형의 세 경우에 대해 실험을 수행하였다. 두 번째 벤츄리 끝단 각도의 변화가 가스터빈 연소기의 재순환 영역의 위치, 크기 및 형상 등의 유동 특성과 연료 액적 분무 형태를 크게 변화시킴을 확인 할 수 있었다. 발산형 벤츄리에서는 내부 재순환 영역이 점화가 일어나는 지점에서 가까운 곳에서 형성되므로 화염의 안정화에는 탁월할 것으로 판단되지만, 수렴형 벤츄리에서 가장 작고 균일한 크기의 액적들이 측정되었고, 내부 재순환 영역이 연소기 내에 길게 형성된 점으로 고효율, 저공해 연소기로는 수렴형 벤츄리의 경우가 적합하리라 판단된다.