• 제목/요약/키워드: 화염모델

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LES 모델을 적용한 Bluff-body 주위의 예혼합 연소 해석 (The Simulation of LES Model For Premixed Combustion around A Bluff Body)

  • 정의만;구자예
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.41-49
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    • 2009
  • This paper present result of numerical simulation of premixed combustion around a triangle Bluff Body. And a numerical simulation of a premixed flame stabilization by a bluff body was performed using LES Model. The calculated results from the LES showed a good agreement with experiment data than k-model. Premixture combustion has flammability limit, quenching distance, smallest ignition energy has the combustion quality of the back. Bluff body makes a recirculation zone. Therefor velocity of behind bluff body is very slow. It was caused by slowly position speed and the fire occurred after the Bluff Body. Occurrence of fire it made the waste gas of high speed and the thrust made well.

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예연소실 점화 플러그의 화염 분출구 직경에 따른 매립지가스의 연소 특성 (Combustion Characteristics of Land Fill Gas according to the Diameter of the Flame outlet of the Pre-chamber Spark Plug)

  • 김권세;전영철;최두석
    • 융합정보논문지
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    • 제11권7호
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    • pp.111-117
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    • 2021
  • 본 연구는 LFG(Land Fill Gas)의 주성분인 메탄(CH4) 60%와 이산화탄소(CO2) 40%로 구성된 매립지가스를 활용하여 정적연소 환경에서 연소의 초기 불안정성을 해결할 수 있는 실험적인 연구결과를 제안하는 것이다. 실험조건은 공기과잉율 0.9~1.6, 초기연소를 위한 압축압력 3bar, 실험주변온도 25℃, 실험용 연료가스 메탄, 예연소실 화염 분출구 직경 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5mm로 설정하였다. 실험결과 M3.0 모델에서 초기화염의 확산성이 매우 증가된 특성을 확인할 수 있으며, 이와 같은 증가의 특성은 공기 과잉률이 0.9, 1.0, 1.2에서 오리피스의 효과가 극도로 향상하게 되었다는 점을 알 수 있었다. 결과적으로, 본 실험을 통하여 M3.0으로 설계된 예연소실 화염 분출구 치수를 LFG에 적용할 경우 기존의 점화 플러그 특성 보다 부분적인 연소의 성능을 높일 수 있다는 점을 확인할 수 있었다.

수평 배관의 메탄 폭발특성에 있어서 불균일성 혼합기의 영향 (Influence of Mixture Non-uniformity on Methane Explosion Characteristics in a Horizontal Duct)

  • 한우섭;최이락;김형욱;임진호
    • 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 KG(폭연지수)의 범위는 1.30~1.58 [MPa·m/s]으로서 메탄의 농도가 균일성에서 불균일성로 변화하면서 17.7% 증가하였다.

층류화염편 모델을 이용한 난류 비예혼합 화염장 해석 (Flamelet Modeling of Turbulent Nonpremixed Flames)

  • 김용모
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2000년도 제21회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.9-16
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    • 2000
  • The flamelet concept has been widely applied to numerically simulate complex phenomena occurred in nonpremixed turbulent flames last two decades, and recently broadened successfully the applicable capabilities to various combustion problems from simple laboratory flames to gas turbine engine, diesel spray combustion and partially premixed flames. The paper is focused on brief review of recently noticeable work related to flamelet modeling, which includes Lagrangian flamelet approach, RIF concept as well as steady flamelet approach. The limitation of steady flamelet assumption, the effect of transient behavior of flamelets, and the effect of spray vaporization on PDF model have been discussed.

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내연기관의 연소현상에 대한 수치해석 (Numerical simulation on combustion phenomena of internal combustion engine)

  • 조경국;황상순
    • 오토저널
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    • 제10권2호
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    • pp.9-14
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    • 1988
  • 본 해설에서는 현존 내연기관내의 연소현상에 적용되고 있는 여러 수치적 방법 및 모델에 대한 소개와 주로 유체역학적인 면과 화학반응론적인 면, 화염전파 과정에서의 수치적인 난점들과 그와 같은 수치적 난점들을 유발시키는 물리적 현상 및 그 수치적 난점들을 유발시키는 물리적 현상 및 그 수치적 난점을 해결하는 해결방안을 다루겠으며, 또한 몇가지 내연기관의 연소현상에 대한 수치계산 예를 간략히 소개하고자 한다.

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석고보드의 실내화재 성능평가

  • 김충환;김종훈;김운형;하동명;이수경
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 2000년도 춘계 학술논문발표회 논문집
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    • pp.190-195
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    • 2000
  • 현재 미국과 유럽, 일본 등에서는 실내 벽 및 천장 마감재에 관하여 성능 기준 설계에 의한 새로운 평가방법이 활발하게 연구되고 있다. 예를 들면 시험에 소요되는 시간과 경비를 절감하고자 Bench-scale test 결과를 이용하여 화재위험성을 예측하는 내장재의 Performance-based fire safety design에 관한 연구가 진행되고 있다. 한편, 성능기준 화재안전 설계를 적용하기 위하여 현재 사용하는 대부분의 존 모델 프로그램은 공간화재시 가연성 마감재의 발화 및 화염확산 및 위험성을 충분히 고려하지 못하고 있다. (중략)

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Pool fire의 기본적 특성에 관하여 (On Basic Characteristics of A Pool Fire)

  • 김명배
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.55-64
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    • 1997
  • Pool fire는 본격적인 화재연구의 시작과 더불어 그 구조 및 특성에 대한 연구가 지속적으로 수행되어 왔다. Pool fire는 복잡하고 취급하기 어려운 화재의 제문제들을 비교적 간단하게 다룰수 있게 하면서도 현실과 괴리되지 않는 형태를 가지는 가장 기본적인 형태의 화재로, 학문적 측면뿐 아니라 응용측면에서도 매우 유용한 결과 및 단서를 제공하여 왔다. 따라서, 본고에서는 pool fire의 특성을 화염기저(flame base)부근과 플륨(plume)부근으로 나누어 그 동안 발표되었던 연구결과를 정리하고, 화재 시뮬레이션을 위한 zone 모델기법의 가장 중요한 부분의 하나인 연기량 산정과 플륨해석이 어떤 형태로 연결되는 지를 설명하고자 한다.

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화염거동을 통한 이중선회 가스터빈 모델 연소기에서 연소실 길이에 따른 연소 불안정성 이해 (Combustion Instability Comprehension with Combustion Chamber Length in Dual Swirl Gas Turbine Model Combustor from Flame Behaviors)

  • 장문석;이기만
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2015년도 제51회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.233-235
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    • 2015
  • This study is to investigate the combustion instability of the variation of combustion chamber length in dual swirl gas turbine model combustor. When equivalence ratio was fixed at 1.1, as the length of the combustion chamber increases the value of the frequency decreased in 7kW while the value of the frequency was constant in 4kW. The analysis of flame behaviors by high speed camera was conducted to identify such trend.

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부탄 캔 파열로 인한 화구의 피해에 관한 연구 (A Study on the Damage of Fireball by the Butane-Can Explosion)

  • 임사환;허용정
    • 한국안전학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.110-116
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    • 2007
  • 지구상에 역사가 시작된 이후로 에너지, 경제, 환경 등 3E 문제가 존재해 왔다. 특히, 산업사회의 발전과 더불어 인간의 삶에 대한 욕구도 날로 급속하게 변하고 있다. 주40 시간제가 시행되면서 야외활동을 즐기는 사람들이 많아지고 있다. 가스에 의한 사고도 토요일과 일요일에 가장 많이 발생하고 있다. 따라서 본 논문에서는 부탄 캔의 파열에 따른 화염의 영향으로 인간에게 미치는 영향을 알아보고자 한다. 이를 위하여 API에서 규정한 피해예측을 통하여 평가를 실시하였다. 폭발장소에서의 화염에 의해 미치는 영향 거리를 산출하여 거리별 복사열의 크기를 알게 되면 그 지점에서의 피해는 간단하게 예측할 수 있다. 또한 폭발장소 주변에 위치한 인간에게 미치는 영향을 PROBIT 모델에 적용하여 사고피해예측을 평가하였다. 프로빗 분석에 의하면 화염에서 50cm 이격된 곳은 1도 화상에 의한 손상확률이 97%, 2도 화상에 의한 손상확률은 8%, 화재로 인한 사망확률은 4%로 나타났다.