• 한국연소학회지
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• 제15권1호
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• pp.38-42
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• 2010

Using a counterflow burner, downstream interactions between $CH_4$-air and $H_2/N_2$-Air premixed flames with various equivalence ratios has been experimentally investigated. Flame stability maps on triple and twin flames are provided in terms of global strain rate and equivalence ratio. Lean and rich flammable limits are examined for methane/air and hydrogen/nitrogen/air mixtures over the entire range of mixture concentrations in the interacting flames. Results show that these flammable limits can be significantly modified in the presence of interaction such that mixture conditions beyond the flammability limit can be still burn if it is supported by stronger flame. The experiment also discusses various oscillatory instabilities in a stability map.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2002년도 제25회 KOSCI SYMPOSIUM 논문집
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• pp.19-24
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• 2002

Recent studies of a triple flame suggested that the presence of triple point (triple line in this planar configuration) could explain the mechanisms of stable fuel-lean premixed flames with equivalence ratio lower than the flammability limit. In the present study, for better understanding of the stability mechanisms of fuel rich-lean premixed flames, the fuel-rich flames were replaced with hot coils that will provide heat flux into the fuel-lean flames. It is found that the fuel-lean premixed flames could be stabilized without any triple point (triple line): however, the equivalence ratio limit for stable fuel-lean flame in this case is higher than that of the present work with the presence of fuel-rich flames. These results demonstrate that heat flux coming from fuel-rich flames should be considered in order to properly understand the roll of a triple flame for stable fuel rich-lean flames.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제5권6호
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• pp.183-191
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• 1997

For the improvement of ignitability we need ignition energy and its discharge characteristics which are suitable for a part distribution of the mixture density around the ignition spark plug and the flow characteristics of the mixture in the combustion. Especially, for the solving of the instability of initial ignition and lean ignitability limit in the case of lean-burn combustion, the more powerful ignition energy is required. The conclusions from the observation can be summarized as follows: 1) The ignitability limit for HIS expands wider and the combustion is more stable than for CDI. 2) The combustion duration and ignition timing depend upon the distribution of local mixture density in the vicinity of ignition spark plug.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.348-354
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• 2004

Hydrogen gas has several merits such as lower ignition energy, wide flammability and shorter quenching distance. It leads to high thermal efficiency but backfire occurrence. In this study, feasibility of expansion of BFL(Back-Fire Limit) equivalence ratio and combustion characteristics by a dilution of hydrogen fuel are experimently examined by using experimental heavy duty single cylinder hydrogen fueled engine. As results, it is found that BFL equivalence ratio is expanded to rich range and torque is increased.

• 한국연소학회지
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• 제18권2호
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• pp.42-50
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• 2013

Linear stability analysis of radiating counterflow diffusion flames is numerically conducted to examine the instability characteristics of cellular patterns. Lewis number is assumed to be 0.5 to consider diffusional-thermal instability. Near kinetic limit extinction regime, growth rates of disturbances always have real eigen-values and neutral stability condition of planar disturbances perfectly falls into quasi-steady extinction. Cellular instability of disturbance with transverse direction occurs just before steady extinction. However, near radiative limit extinction regime, the eigenvalues are complex and pulsating instability of planar disturbances appears prior to steady extinction. Cellular instability occurs before the onset of planar pulsating instability, which means the extension of flammability.

• 한국가스학회지
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• 제10권1호
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• pp.19-25
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• 2006

폭발한계는 가연성물질의 화재 및 폭발 위험성을 결정하기 위해 사용되는 중요한 연소 특성치 가운데 하나이다. 폭발한계는 상대 연소에 따라 가연성물질을 구분하는데 사용된다. 이런 구분은 가연성물질의 안전한 취급, 처리, 수송을 위해서 중요하다. 본 연구에서는 가연성혼합물의 구성하는 각 순수성분의 연소열과 기상 조성을 이용하여 폭발한계를 예측하였다. 제시된 방법론에 의한 계산값은 적은 오차범위에서 문헌값과 일치하였다. 따라서 제시된 결과로부터 가연성혼합물의 폭발특성치 예측 방법과 다른 가연성혼합물의 폭발한계 예측에 폭넓게 적용되기를 기대한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제23권1호
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• pp.25-36
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• 2021

온실가스 배출량을 줄이기 위해 내연기관 자동차에 대한 제한을 두고, 친환경자동차 보급 확대 정책을 내놓고 있다. 수소 전기자동차의 수소는 가연 범위 및 폭발 범위가 넓고, 폭발화염 전파속도가 매우 빠른 가연성 가스이기 때문에, 제조, 수송, 저장 시 누출, 확산, 점화 및 폭발 등의 위험성을 가지고 있다. 수소전기자동차의 연료탱크에는 폭발 등 위험성을 감소시키기 위해 온도감응식 압력방출장치(Thermally activate Pressure Relief Device, TPRD)가 있어, 사고가 발생했을 경우 폭발, 화재 등이 발생하기 전에 탱크 내부의 수소를 밖으로 방출한다. 그러나 지하주차장이나 터널과 같은 반밀폐공간에서 사고가 발생할 경우 공간 내 기류의 유동이 개방된 공간보다 미미하기 때문에 TPRD로부터 방출된 수소가스의 농도가 폭발하한계 이상으로 누적될 수 있는 등 문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 TPRD의 노즐의 직경에 따라 시간에 따른 수소의 누출 유량을 분석하고, 반밀폐공간에서 수소가 누출될 경우 수소 농도변화를 수치해석으로 검토하였다. 노즐의 직경은 1 mm, 2.5 mm, 5 mm로 검토를 하였으며, 노즐 직경에 따라 지하주차장 내의 수소농도는 노즐의 직경이 클수록 빠른 시간에 농도가 높아지며, 최대값 또한 노즐 직경이 클수록 큰 것으로 분석되었다. 기류가 정체된 지하주차장에서는 노즐 주변에서 폭발하한계 이상의 수소 농도가 분포하는 것으로 분석되었으며, 폭발상한계를 넘지는 않는 것으로 분석되었다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.182-193
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• 2022

연구목적: 바이오디젤의 위험성을 ASTM 시험규격에 의해 특정한 온도에서 열잔분측정과 발화점 및 폭발한계 측정을 통해 측정 평가함으로써 화학화재의 원인물질의 위험성을 확인하고, 보편적인 평가방법 도출 그리고 그에 따른 물질의 위험성 관련 데이터를 확보함으로써 화재원인 감식과 감정에 활용할 수 있을 것이고, 다른 화학물질에 위험성평가에 적용할 수 있을 것이다. 연구방법: 바이오디젤의 위험성을 측정하기 위해서 특정한 온도에서 얼마나 많은 가연성 액체를 발생하는가를 측정하는 가열잔분 측정법을 사용해서 측정해 보았다. 가열은 KS M 5000 : 2009 시험방법 4111을 적용해서 실험을 해보았다. 또한 발화점 측정은 ASTM E659-782005서 규정하는 방법으로, 에너지 공급방식은 정온법을 이용하여 측정하였다. 아울러 폭발한계 측정은 ASTM E 681-04 「Standard test method for concentration limits of flammability of chemicals(Vapors and gases)」 시험규격에 의해 실험을 진행하였다. 연구결과: 가열잔분법으로 가연성액체량의 확인결과 105±2℃에서 3시간 방치했을 때의 일반디젤의 가열잔분은 약 30%정도(휘발분 70%), 바이오디젤의 경우 약 4%정도로 측정되었다. 또한 가열온도 150±2℃, 3시간과 200±2℃ 1시간의 가열잔분의 값은 유사한 결과를 얻었고, 200℃이상에서는 흰색연기를 발생시켰다. 아울러 일반디젤, 20%의 바이오디젤 함유된 일반디젤, 그리고 100% 바이오디젤의 폭발(연소)한계를 실험적으로 확인해 본 결과 유사한 값을 얻었다. 따라서 인화위험성이 폭발위험성에 영향을 크게 미치지 못하는 경향을 확인하였다. 결론: 본 연구에서의 결과는 기존의 위험물안전관리법에서의 위험물 판정 기준에 대한 세부 내용의 실효성 및 신뢰성 그리고 재현성 확보를 목적으로 인화성 혼합물에 대한 실험적 연구를 통해서 혼합물에 대한 위험성 판단 기준을 제시하였고, 향후 소방현장에서 단속되는 인화성 액체 대한 판정 기준에 대한 참고적인 자료를 제공할 수 있을 것이다. 또한 본 연구로 시험방법별 실험에 대한 노하우를 축적한다면 위험물의 위험성 평가 연구에 있어 기초 자료이자 위험물 판정 관한 연구의 기반으로 활용될 수 있기를 기대한다.

• 한국분무공학회지
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• 제20권2호
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• pp.107-113
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• 2015

To date, the demand for Combined Cycle Power Plant (CCPP) has been continuously increased to overcome the problem of air pollution and lack of energy. In particular, the underground CCPP is exposed to substantial fire and explosion risks induced by gas leakage. The present study conducted numerical simulations to examine the fire behavior and gas leakage characteristics for a restricted region including gas turbine and other components used in a typical CCPP system. The commercial code of FLUENT V.14 was used for simulation. From the results, it was found that flammable limit distribution of leakage gas affects fire behavior. Especially, the flame is propagated in an instant in restricted region with LNG gas. In addition, consequence analysis factors such as critical temperature and radiation heat flux are introduced. These results would be useful in making the safety guidelines for the underground CCPP.

• 한국안전학회지
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• 제16권4호
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• pp.103-108
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• 2001

Explosive limit is one of the major physical properties used to determine the fire and explosion hazards of the flammable substances. Explosive limits are used to classify flammable liquids according to their relative flammability. Such a classification is important for the safe handling of flammable liquids which constitute the solvent mixtures. Explosive limits of all compounds and solvent mixtures can be calculated with the appropriate use of the fundamental laws of Raoult, Dalton, Le Chatelier and activity coefficient models. In this paper, Raoult,s law and van Laar equation(activity coefficient model) are shown to be applicable for the prediction of the explosive limits in the flammable ethylacetate-toluene system. The values calculated by the proposed equations were a good agreement with literature data within a given percent. From a given results, by the use of the proposed equations, it is possible to predict explosive limits of the other flammable mixtures. It is hoped eventually that this method will permit the estimation of the explosive Properties of flammable mixtures with improved accuracy and the broader application for other flammable stances.