• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.14-20
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• 2014

본 연구는 인화성 액체를 특정 용기에 담유하고 구획된 공간에서 연소 실험을 실시하여 연소 패턴을 분석하는 데 있다. 담유 실험에 사용된 용기는 깊이 20 mm, 넓이 150 mm의 플라스틱이다. 화염이 착화되어 연소되는 과정은 디지털카메라(digital camera) 및 비디오카메라(video camera)를 이용하여 확보하였다. 화염이 최성기에 도달하는 속도는 벤젠이 가장 빠르고 약 60 s이다. 반면 가장 늦게 것은 알코올이었으며 약 360.0 s로 6배 정도 차이가 있었다. 화염이 최성기에 도달하였을 때 플라스틱 용기와 인화성 액체가 동시에 연소됨에 따라 연기는 대부분 검정색이었다. 연소가 완료된 후유증 검지관(crime investigation tube)을 이용하여 유증을 조사한 결과 대두유를 제외한 모든 인화성 물질에서 유증 채취가 가능했다. 즉, 연소 물질의 종류에 따라 화재의 확산 속도 및 패턴 등에 큰 차이가 있다는 것을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권3호
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• pp.10-17
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• 2017

빠른 반응성 및 자체전파특성을 가지는 보론/티타늄 나노 다층박막구조를 대상으로 박막층 수평방향으로의 이종금속간 화학반응 및 화염 전파현상 해석 모델링을 수립하였다. 이종금속간 화학반응은 Arrhenius 반응식을 가정하여 모델링하였으며, 열 및 화학종 확산, 발열 화학반응에 따른 화염 자체전파 현상에 대하여 2차원적 전산해석을 수행하였다. 보론 및 티타늄 박막층의 두께 및 두께비 등 나노구조 형상의 영향을 비롯하여 접촉층 예혼합 정도가 화염 자체전파속도에 미치는 영향을 분석하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제6권5호
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• pp.37-44
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• 1998

Lean burn combustion is an important concept for improving the fuel consumption and exhaust emissions. However, the lean burning is associated with increased cycle-to-cycle combustion variations due to the ignition instabilities and redu- ced flame propagation rates. Engine stability under lean mixture conditions could be improved by increasing flame speed through enhanced flow characteristics and by securing ignitability with improvement of ignition systems. The effects of flow motion and ignition characteristics on the combustion performances were investigated in a 4-valve SI engine. Flow motions of tumble-swirl were varied with a swirl control valve attached at the inlet ports, while ignition energy and its distribution were controlled in a high -frequency ignition system by changing spark duration and spark frequency. The improvement of lean burn performance by the optimum flow motion and ignition characteristics is discussed.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2002년도 제24회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.61-67
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• 2002

Characteristics of lifted flames in axisymmetric laminar coflow jets have been investigated experimentally. Approximate equations for velocity and concentration with virtual origins have been proposed to analyze the behavior of flames in coflow jets. Measuring Rayleigh intensity to investigate the concentration field. proposed approximate equations were confirmed. By using the results of OH PLIF, direct photography and Rayleigh scattering measurement, it is shown that the locations of maximum intensity in direct photography coincide with the tribrachial points in axisymmetric jets and the tribrachial points travel on the stoichiometric contour. For coflow jets, the experimental results of liftoff height have been successfully correlated with nozzle exit velocity using predicted behavior from proposed approximated equations. These results substantiate the stabilization mechanism in coflow jet is based on the balance between flame propagation speed and axial flow velocity, same as for the free jets.

• 수산해양기술연구
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• 제21권2호
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• pp.157-166
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• 1985

가변 압축비 기관(C. F. R.)에 ionization gap probe를 피스톤 및 실린터 헤드 sleeve에 설치하여 화염거동에 대하여 실험한 결과는 다음과 같다. 1) 혼합연료에서 화염전파속도는 메타놀 함량에 따라 증가한다. 2) 혼합연료에서 메타놀 percent가 증가하면 에너지 소모비 (Btu/HP-hr)가 감소하여 열효율은 증가한다. 3) 당량비가 일정하면 평균유효압력은 메타놀 량이 증가할수록 감소한다. 4) 순수한 가솔린 및 혼합연료는 점화진각이 클수록 NO 하(X) 방출량은 증가하고 희박 혼합기 영역에서 NO 하(X) 방출량은 최대가 된다. 또 RG50/M40/THF10/W1의 연료에서는 당량비가 0.95이하에서는 당양비가 낮을수록, 점화진각이 높을수록 NO 하(X) 방출량은 증가하고, 0.95 이상에서는 당량비와 점화진각이 클수록 방출량은 감소한다. 5) CO, HC의 최소값은 메타놀 함유량이 높을수록 감소한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.1641-1646
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• 2010

최근 들어 환경에 대한 관심이 높아지면서 대기오염 방지에 비중을 둔 CNG 연료에 대한 연구가 활발하다. 그러나, 가솔린연료에 비해 출력이 감소하며, 1회 충전 거리가 짧은 단점을 가지고 있다. 특히, 토크 및 출력 저하의 원인으로는 CNG 연료가 가솔린에 비해 단위체적당 발열량이 낮고, 화염 전파 속도가 느림에 따라 혼합기가 연소되는 타이밍 손실 등에 기인한다. 본 연구에서는 타이밍 손실을 고려한 점화 진각 제어장치를 설계하여 이를 차량에 실제 장착하고, 새시 다이나모미터(Chassis Dynamometer)에서 엔진 출력 및 토크를 측정하였다. 측정된 결과 일반적인 CNG 바이 퓨얼 시스템에 비하여 최대 토크 및 출력이 향상되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권8호
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• pp.1084-1093
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• 2010

화염 전파 특성을 나타내는 G 방정식에 기초한 Sub-grid Scale연소 모델을 이용하여 보염기 주위의 난류 예혼합 연소 해석에 관한 대 와동 모사를 수행하였다. Dynamic SGS 모델이 G방정식에 도입되었으며, 삼각형의 보염기 배면의 예혼합 연소 유동에 의해 검증되었다. 해석결과는 실험결과와의 비교를 통해 속도와 온도분포를 잘 예측하고 있음을 확인하였다.

• 한국분무공학회지
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• 제14권4호
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• pp.171-177
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• 2009

This study proposes a new stratified charge system for low emission and ultra lean burn. In order to examine combustion characteristics of the new system, sparkplug with a hole at positive pole and a common CNG injector for injecting fuel were used in this study as injector-type spark plug. The new stratified charge system injects fuel of extremely small quantities and ignites mixture around sparkplug gap. Also, the system was fitted in a visualized constant volume chamber. Then, for analysis of the combustion characteristics, we examined combustion pressure, lean inflammable limit, and visualized combustion flame according to equivalence ratio by comparison with homogeneous charge (HC) method and the new stratified charge (SC) method. As results of this study, in the case of using this system, the propagation speed of initial flame was increased and total combustion period was reduced in the ultra lean burn in the same equivalence ratio. These phenomena occurred clearly under the conditions of lean equivalence ratio. Furthermore, the lean inflammable limit of mixture was extended by using the injector-type spark plug.

• 한국연소학회지
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• 제16권2호
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• pp.23-32
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• 2011

To investigate cell formation in hydrocarbon/hydrogen/carbon monoxide-air premixed flames, the outward propagation and cellular instabilities were experimentally studied in a constant pressure combustion chamber at room temperature and elevated pressures. Unstretched laminar burning velocities and Markstein lengths of the mixtures were obtained by analyzing high-speed schlieren images. In this study, hydrodynamic and diffusional- thermal instabilities were evaluated to examine their effects on flame instabilities. The experimentally-measured unstretched laminar burning velocities were compared to numerical predictions using the PREMIX code. Effective Lewis numbers of premixed flames with methane addition decreased for all of the cases; meanwhile, effective Lewis numbers with propane addition increased for lean and stoichiometric conditions and increased for rich and stoichiometric cases for hydrogen-enriched flames. With the addition of propane, the propensity for cell formation significantly was diminished, whereas cellular instabilities for hydrogen-enriched flames were promoted. However, similar behavior of cellularity was obtained with the addition of methane to the reactant mixtures.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제62권1호
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• pp.27-35
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• 2024

메탄, 프로판 등을 주성분으로 하는 연료가스는 폭발위험장소에서 사용될 수 있으며, 누출로 인한 공정조건의 영향으로 불균일한 혼합기를 형성할 수 있다. 균일한 혼합기를 대상으로 측정된 문헌 데이터를 이용한 화재 폭발 위험성 평가, 손상 예측은 가스 누출에 의한 실제 폭발 사고와 다른 결과를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 가스 누출시 나타날 수 있는 농도 변화에 있어서 불균일성 혼합기의 폭발압력, 화염속도 등의 폭발특성을 조사하였다. 길이 0.82 m의 스테인리스 재질의 밀폐 배관에서 수행하였으며 컬러 초고속 카메라 및 압력 센서를 사용하여 관찰하였다. 또한 배관 내의 시간에 따른 농도차이 변화에 대해 회귀분석 모델을 사용하여 불균일 혼합물의 정량화 방법을 제안하였다. 본 연구의 농도 불균일성 조건에 있어서 메탄 폭발 시 전파화염은 불균일성 농도가 높아짐에 따라 화염 면적의 증가가 관찰되었고 이는 난류 화염의 주름진 화염 구조와 유사하였다. 메탄의 최대압력까지 걸리는 소요시간은 불균일성이 클수록 감소하였고, 폭발압력은 불균일성이 클수록 증가하였다. 농도가 불균일한 메탄의 K_G(폭연지수)의 범위는 1.30~1.58 [MPa·m/s]으로서 메탄의 농도가 균일성에서 불균일성로 변화하면서 17.7% 증가하였다.