• 제목/요약/키워드: magnesium combustion

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혼합비와 입자 크기에 따른 마그네슘 입자군 연소 화염의 실험 (Experimental Study of Magnesium Dust Combustion Flame on the Temperature Measurement According to Equivalence Ratio and Particle Size)

  • 천홍기;임지환;윤웅섭
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.157-163
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    • 2011
  • 마그네슘 입자 군 연소 실험 장치를 제작하고 연소 실험을 수행하였다. 예혼합 화염용 버너에서 마그네슘 입자의 공급 질유량을 변화시켰을 때 점화 지연시간의 변화를 확인하였다. 마그네슘의 질량유량을 증가시킴에 따라 점화 지연시간이 단축됨을 확인하였다. 또한 마그네슘 입자 크기 별, 혼합비에 따라 변화시켰을 군 연소 화염 온도를 two wavelength pyrometry 를 이용하여 군 연소 화염온도를 측정하였다. 입자 크기별 군 연소 화염온도는 거의 비슷함을 확인 할 수 있었으며, 당량비에 따른 화염온도의 측정을 통해 연소되는 마그네슘 연소화염 분포의 특성을 알 수 있었다.

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적외선 열화상법 및 FE-SEM을 활용한 마그네슘 연소특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Combustion Characteristics of Magnesium using Infrared Thermography and FE-SEM)

  • 이준식;남기훈
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제23권6_2호
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    • pp.927-934
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    • 2020
  • Magnesium powder has been widely used in various industries because it is light weight and extremely high mechanical strength including aeronautics and chemicals. However, magnesium, as a combustible metal, poses serious safety issues such as fires and explosions if it is not managed properly. Especially, magnesium's max adiabatic flame temperature is 3,340℃ and it is impossible to extinguish it by using water, CO2 and Halonagents. The aim of this study is to identify the combustion characteristics of magnesium powder. We carried out a combustion experiment, using 1 kg of magnesium (purity > 99 %, particle < 150 ㎛). The features of the magnesium burning process were scrutinized using infrared thermal image analysis. Also, a field-emission scanning electron microscope (FE-SEM) were used employed to analyze particulate composites and properties. It concludes the significant tendency of magnesium fire and light, combustion carbide's particle characteristics. This study contributes to make better prevention and response manners to magnesium fires, as well as fire investigation measures.

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.

EDB에 의해 부양된 알루미늄과 마그네슘 단일 입자의 점화 및 연소 특성 비교 연구 (Comparison Study on Burning and Ignition Characteristics for Single Aluminum and Magnesium Particles)

  • 임지환;윤웅섭
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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    • pp.311-316
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    • 2010
  • The ignition and the burning characteristics of aluminum and magnesium particles ($30-110{\mu}m$ in diameter) isolated due to electrodynamic levitation were experimentally investigated. The burning time, the ignition delay time, the flame temperature, and the flame diameter were measured. The thermal radiation intensity was measured using the photomultiplier tube and the combustion history was monitored by high-speed cinematography. Two-wavelength pyrometry measured the temperature of the burning particles. The burning times of aluminum particles were measured approximately 5 to 8 times longer than those of magnesium particles. Exponents of $D^n$-law, for the burning rate of magnesium and aluminum particles of diameters less than $110{\mu}m$, are found to be 0.6 and 1.5, respectively. The instant of aluminum ignition is clearly distinguished with the ignition delay time little less than 10 ms, however the burning history of magnesium particle exhibits no distinct instant of the ignition. The ignition delay time of magnesium particle (less than $110{\mu}m$) were approximately shown in the range from 50 to 200 ns. The flame temperatures of single metal particles are lower than the boiling point of the oxide. The nondimensional flame diameters for magnesium are decreased with increasing of the diameter. The nondimensional flame diameters for aluminum are not changed significantly.

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마그네슘 화재의 효과적인 초기소화를 위한 금속화재용 소화기 활용방안에 관한 연구 (A Measure on the Use of Metal Fire Extinguisher for Effective Early Extinguishment of Magnesium Fire)

  • 남기훈;이준식
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제24권6_2호
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    • pp.795-800
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    • 2021
  • Magnesium fires require early fire extinguishment due to impulsive and rapid-fire expansion that makes difficult fire fighting. For this reason, efficient early fire fighting and appropriate prevention of fire spread are considered mainly as significant fire extinction measures. However, there is a limit to developing tools for metal fire fighting, such as devices, facilities, and fire extinguishing agents, due to a lack of regulatory instruments in South Korea. It often generates challenges to early fire fighting implementation by fire responders. Thus, the aim of this study is to investigate a measure for securing the efficiency of early fire fighting in magnesium. This study identified the applicability of the metal fire extinguisher used in the United States for magnesium fire through a performance test of a fire extinguishing agent for metal fire. Moreover, we implemented a free burning experiment using magnesium powder to compare varying combustion and extinction process that could occur during applying metal fire extinguishers. Finally, this study suggests measures of the use and application of metal fire extinguishers for magnesium.

Mg 합금의 발화 및 연소특성에 미치는 Ca 첨가의 영향 (The effect of Ca additions on the ignition and combustion behaviors of Mg alloys)

  • 정동석;조현;김진곤
    • 한국결정성장학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.324-327
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    • 2009
  • Mg 합금에서 Ca 첨가가 발화 및 연소 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 주조 상태에서 순 Mg은 표면과 내부에 균열과 게재물들이 관찰되었지만 Ca이 첨가된 Mg-Ca 합금에서는 관찰되지 않았다. Mg 합금에 Ca가 첨가됨에 따라 1.5 wt%Ca까지는 발화 온도가 급격히 증가하다가 포화되는 경향을 보였다. 이러한 경향은 Mg-Ca 합금에서 Ca의 고용도와 관련이 있었다. Mg-Ca 합금의 연소 표면에 형성된 MgO 산화층이 발화와 연소를 억제하는 역할을 하였다.

단일 마그네슘 입자 연소 지배인자의 민감도 해석 (Parametric Studies on the Sensitivity of Single Isolated Aluminum Particle Combustion Modeling)

  • 이상협;고태호;윤웅섭;양희성
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.341-350
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    • 2011
  • 마이크로 크기의 단일 마그네슘 입자의 연소 해석을 위해 간단하면서도 점화와 연소과정 전체를 모사한 모델을 사용하여 각각의 주요 파라메터별 영향을 도출하는 연구를 수행하였다. 계산에 사용된 모델은 액적 연소의 경우와 유사하게 보존 및 이송 방정식들을 사용하여 모사되었으며 입자의 온도가 1200 K에 도달하면 점화단계를 종료하고 준정상연소 단계로 전환되었다. 선행 연구를 참고하여 주요 파라메터를 선정하였으며 주요 파라메터로는 초기 입자크기, 대류 열전달의 유무, 외기 온도, 압력 등이 선정되었고, 간단한 열역학적 모델임에도 불구하고 정량적으로 실험 데이터와 유사하게 각각의 파라메터의 영향을 평가할 수 있음을 확인하였다.

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Boron Powder 적용 연료과농 추진제 및 연소 후 생성물의 특성 연구 (Characteristics of Fuel-rich Solid Propellants with Boron Powder and the Combustion Products)

  • 김미리;김정은;길태옥
    • 한국추진공학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.12-19
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    • 2022
  • 덕티드 로켓의 가스발생기에 사용되는 추진제는 연료과농 추진제로서, 일반적인 고체 로켓 추진제에 비하여 과량의 금속연료와 소량의 산화제를 포함한다. 본 논문에서는 연료과농 추진제를 제조하기 위하여 보론 분말과 MgAl(Magnesium-Aluminium Alloy)를 적용하였다. 이 금속연료를 적용한 추진제의 특성을 분석하였고, 이를 통하여 최적의 조성을 연구하였다. 추진제의 연소생성물 분석을 통하여 보론 비드가 아닌 미립의 보론 분말로도 가스발생기용 연료과농 추진제가 가능함을 확인하였다.

점화제 조성과 형상에 따른 후방 점화기 성능 (Aft-Igniter Performance related to the Formulation and the Shape of Ignition Charge)

  • 정진석;안길환;장승교;류병태
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.387-393
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    • 2014
  • The combustion pressure and thrust of aft-igniter were measured to investigate the characteristics of ignition charge. Granule and pellet shape ignition charge of $BKNO_3$ and MTV(Magnesium-Teflon-Viton) were used for igniters. Ignitions with granule charges show abrupt increases of combustion pressure and thrust compared to those of pellet charge. $BKNO_3$ igniter shows higher combustion pressure than MTV igniter due to higher combstion rate. Mg particle size affects the combustion pressure of MTV igniter.