• 대한기계학회논문집B
• /
• 제28권3호
• /
• pp.359-364
• /
• 2004

For the development of high efficiency and low emission combustion systems, high temperature air combustion technology has been tested by utilizing preheated air over 1100 K and exhaust gas recirculation. In this system, combustion air is diluted with large amount of recirculated exhaust gases, such that the oxygen concentration is relatively low in the reaction zone, leading to low flame temperature. Since, the temperature fluctuations and sound emissions from the flame are small and flame luminosity is low, the combustion mode is expected to be flameless or mild combustion. Experiment was performed to investigate the turbulent flame structure and NO$_x$ emission characteristics in the high temperature air combustion focused on coflowing jet diffusion flames which has a fundamental structure of many practical combustion systems. The effect of turbulence has also been evaluated by installing perforated plate in the oxidizer inlet nozzle. LPG was used as a fuel. Results showed that even though NO$_x$ emission is sensitive to the combustion air temperature, the present high temperature air combustion system produce low NO$_x$ emission because it is operated in low oxygen concentration condition by the high exhaust gas recirculation.

• 한국가스학회지
• /
• 제3권2호
• /
• pp.24-33
• /
• 1999

충전소에서 일어난 사고를 1987부터 1998년까지 사고자료를 근거로 하여 사고 시나리오와 사고발생 초기의 피해거리를 살펴보고, 이를 바탕으로 국내$\cdot$외 안전거리를 비교$\cdot$검토하여 적절한 안전거리에 대하여 살펴보았다. 안전거리는 시설과의 최소한 이격거리를 두어 사고 발생시 점화가능성을 줄이고 원활한 방재활동과 피해확산을 방지하기 위한 것으로서 가스누출시 제트화재의 길이 또는 누출가스의 연소하한농도의 도달거리와 관계가 있으며, 안전장치 설치현황, 안전관리자의 의식수준, 그리고 경제성을 검토하여 안전거리를 결정할 수 있도록 저장량에 따른 안전거리의 범위를 제시하였다.

• 한국안전학회지
• /
• 제25권3호
• /
• pp.22-27
• /
• 2010

A prediction performance of Fire Dynamics Simulator(FDS) developed by NIST for the diffusion flame structure was validated with experimental results of a laminar slot jet diffusion flame. Two mixture fraction combustion models and two finite chemistry combustion models were used in the FDS simulation for the validation of the jet diffusion flame structure. In order to enhance the prediction performance of flame structure, DNS and radiation model was applied to the simulation. The reaction rates of the finite chemistry combustion models were appropriately adjusted to the diffusion flame. The mixture fraction combustion model predicted the diffusion flame structure reasonably. A 1-step finite chemistry combustion model cannot predict the flame structure well, but the simulation results of a 2-step model were in good agreement with those of experiment except $CO_2$ concentration. It was identified that the 2-step model can be used in the investigation of flame suppression limit with further adjustment of reaction rates

• 한국추진공학회지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.95-101
• /
• 2004

보론 카바이드를 함유한 고체연료 그레인을 사용하여 당량비와 공기 질량 유속에 따라 연소 효율이 어떻게 변하는가를 조사하였다. 연소 효율은 당량비의 증가 방향과 질량유속 감소 방향에 따라서 증가하였다. 높은 흡입온도가 높은 연소 효율을 보이는데 이는 확산 영역에서 큰 보론 입자들의 연소 증진 결과이다. 재순환 영역으로 주로 이루어진 짧은 그레인에서는 큰 보론 입자의 형성으로 연소 효율은 감소하고 있다. 흡입 온도에 따라 증가하는 연소 효율은 흡입온도 증가에 따라 일반적으로 열역학적 사이클의 효율이 감소하는 것과는 상반되는 방향이나 실험적 결과를 해석할 때 합당한 결과로 나타나고 있다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
• /
• 대한연소학회 2003년도 제27회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
• /
• pp.89-94
• /
• 2003

For the development of high efficiency and low emission combustion systems, high temperature air combustion technology has been tested by utilizing preheated air over 1100 K and exhaust gas recirculation. In this system, combustion air is diluted with large amount of exhaust gases ($N_2$, $CO_2$), such that the oxygen concentration is relatively low in the reaction zone, leading to low flame temperature. Since, the temperature fluctuations and sound emissions form the flame are small and flame luminosity is low, the combustion mode is expected to be flameless or mild combustion. Experiment was performed to investigate the turbulent flame structure and $NO_X$ emission characteristics in the high temperature air combustion focused on coflowing jet diffusion flames which has a fundamental structure of many practical combustion systems. The effect of turbulence has also been evaluated by installing perforated plate in the oxidizer inlet nozzle. LPG was used as a fuel. Results showed that even though $NO_X$ emission is sensitive to the combustion air temperature, the present high temperature air combustion system produce low $NO_X$ emission because it is operated in low oxygen concentration condition in excess of dilution.

• 한국항공운항학회지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.41-55
• /
• 2003

A calibration jet system using separate blower is developed to calibrate a flow sensor effectively. Designed open circuit type mini calibration jet system, which has the dimension of $0.5m(W){\times}1.17m(H)$ is small compared with conventional calibration jet systems. The exit of nozzle has exchangeable contractions with a cross section area of $38.5cm^2$ , and a cross section area of $113.1cm^2$, respectively. The ranges of wind speed at exit of exchangeable nozzles are $7.5{\sim}42\;m/s$ and $1.8{\sim}16.5\;m/s$, respectively. The input power for the high pressure blower is 1.18kW. The turning vanes for corner was rolled flat plate parallel to the flow direction. The flow conditioning screen was located immediately downstream of the wide-angle diffuser. The honeycomb and two flow conditioning screens were located in the stagnation chamber. From the economical point of view and the simplicity of the calibration jet system set up and handling, it can be said that the developed calibration jet system is an effective calibration jet system. This system can also be used to calibrate the flow sensor with high resolution.

• 한국안전학회지
• /
• 제24권6호
• /
• pp.27-31
• /
• 2009

An experimental study on the unsteady effect of the extinction limit was performed in ethene jet diffusion flames. To impose the unsteadiness on jet flames, the amplitude and frequency of a co-flow velocity was varied, and the two inert gases, $N_2$ and $CO_2$, were used to dilute the oxidizer for extinguishing concentration. The experimental results shows that large amplitude of velocity induces a low extinguishing concentration, which implies that flow variation affects the blow out mechanism. Also, the flow oscillation effects under high frequency attenuates the flame extinction. These results means that flow unsteadiness extends the extinction limit and finally minimum extinction concentration by inert gases. When the Stoke's 2nd Problem is introduced to explain the flow unsteadiness on extinction concentration, the solution predicts the effect of amplitude and frequency of velocity well, and hence it is concluded the effect of low frequency velocity excitation was attributed only to flow effect.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
• /
• pp.85-88
• /
• 2010

본 연구에서는 액체로켓 분사기에서 임계압력 이상의 추진제의 혼합과 연소과정을 수치적으로 모사하여 분석하고자 하였다. 이 과정에서 확장된 $k-{\varepsilon}$ 난류 모델을 이용하여 난류 속도장을 예측하였고 고압에서의 실제 유체 효과를 고려하기 위하여 혼합 추진제의 물성치는 SRK 상태 방정식을 이용하여 계산하였다. 또한 난류 확산 화염에서의 좀 더 정확한 난류와 화학반응의 상호작용을 고려하기 위하여 실제 유체 효과를 고려할 수 있는 층류 화염편 모델을 이용하였다. 수치적인 계산을 바탕으로 이상기체 가정을 사용한 결과와 비교하여 실제 유체의 효과와 기체메탄/액체산소 동축 전단 분사기의 제트화염 구조를 상세하게 살펴보았다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제11권3호
• /
• pp.528-536
• /
• 1987

본 연구에서는 간헐적인 유동에 의거한 체적 대류 모델을 설정하고, 구배 확 산 모델에 유동장의 중심부와 외부에서 서로 다른 무게값을 부여하는 혼성 확산 모델 (hybrid diffusion model)을 제안하며, 이 모델을 검증하기 위한 첫 단계로서 평면 제 트 유동에 대하여 수치 계산을 수행하다. 여기에는 간헐도에 대한 난류 전달 방정식 이 필요한데 이 방정식의 생성항(production term)은 곧 외부의 비회전 유동이 난류성 유체로 유입되는 정도를 의미하게 된다.

• 터널과지하공간
• /
• 제20권6호
• /
• pp.465-474
• /
• 2010

중규모 터널(연장 1 km 이내) 건설은 최근 매년 30% 이상의 증가율을 보이고 있으나 환기 및 방재시설 설치기준은 제정되어 있지 않은 상태라 장대터널을 대상으로 한 설치기준을 따르고 있다. 이에 따라 중규모터널 환기 및 방재시설의 최적화 노력이 요구되고 있다. 본 연구에서는 중규모 터널 내 20 MW 규모의 화재 시 발생하는 화재연 역류거리, 고온 열기류 확산범위, 가시거리 20 m 이하(상류) 구간분포, 임계풍속 확보여부, 대피시간 등을 CFD 분석을 통해 방재팬의 적정 초기 가동시간을 도출하여 방재시스템의 최적운전 방안의 제시를 목적으로 한다.