• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• 제9권5호
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• pp.655-662
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• 1985

화염스트레치와 확산선호도가 예혼합화염에 미치는 영향을 몇가지 모델에 대해 현상적으로 고 찰하였다. 즉, 정상상태의 구형화염, 구형으로 전파되는 화염, 균일유동장내의 곡면화염, 일차원 평면화염, 그리고 확대유동장내에서 스트레치된 평면화염등을 고찰하였으며, 이 해석의 결과는 화염면의 면적 변화율로 정의된 화염스트레치의 제인자들 즉, 비균일 접선속도장과 전파화염의 곡률에 의한 영향들이 공통적 특성을 나타냄을 보여주고 있다. 화염스트레치와 확산선호도가 화염전파속도에 미치는 복합효과는 세가지로 나타나는데 이는 화염온도의 변화에 따른 화학반 응강도의 변동, 열 및 물질확산의 강도차이, 그리고 대류 및 확산전달의 방향의 상이함에 기인 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• 제9권2호
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• pp.250-258
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• 1985

비균열 접선속도장에 기인한 화염스트레치 인자와 확산선호도가 예혼합화염의 전파속도에 미치는 영향을 연소가스와 예혼합기의 대향류 유동장을 모델로 하여 접합 전개 방법을 이용하여 일반 인 Lewis수 및 기체팽창을 고려하여 해석하였다. 이 결과 스트레치가 작은 경우에는 확산선호 도에 따라 화염특성이 급격히 변화하는데 이는 곡률을 가진 자유전파화염의 특성과 동일하며 스트레치가 큰 경우에는 확산선호도에 관계없이 화염전파속도는 감소하는 특성을 보여주었다. 또한, 화염스트레치의 실험적 측정 및 이론적 해석에 있어서의 정의 및 화염스트레치의 영향에 관한 현상적 설명에 대하여 재검토하였다.

• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• 제9권5호
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• pp.57-62
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• 2009

Flame spread velocity to virgin surface fuel bed on a ground slope increases as the flame gets closer to the slope according to the change of a ground slope angle. The existing studies have generally adopted the theory that flame gets closer to the slope as the slope angle increases, without considering the change of flame tilt against the slope. In this study, experiments were made on the actual characteristics of the flame on slopes of various angles, and as a result, this study offers the flame tilt equation according to the slope angle, and derive correlation between flame tilt and flame spread velocity on slope conditions.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• 제38권6호
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• pp.493-500
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• 2014

Nonlinear characteristics of cellular counterflow diffusion flame near the radiative extinction limit at large Damk$\ddot{o}$hler number are numerically investigated. Lewis number is assumed to be 0.5 and flame evolution is calculated by imposing an infinitesimal disturbance to a one-dimensional(1-D) steady state flame. The early stage of nonlinear development is very similar to that predicted in a linear stability analysis. The disturbance with the wavenumber of the fastest growing mode emerges and grows gradually. Eventual, an alternating pattern of reacting and quenching stripes is developed. The cellular flame temperature is higher than that of 1-D flame because of the gain of the total enthalpy. As the Damk$\ddot{o}$hler number is further increased, the shape of the cell becomes circular to increase the surface area per unit reacting volume. The cellular flames do not extinguish but survive even above the 1-D steady state extinction condition.

• Journal of the KSME
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• 제25권4호
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• pp.320-326
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• 1985

지난 10여년간의 연소분야에 대한 연구는 크게 세가지 방향에서 괄목할 만한 발전을 이루어 왔다. 그 첫째는 대용량 컴퓨터의 개발에 따른 수치해석능력의 신장을 들 수 있고, 둘째는 실 험에서 레이저를 이용한 비접촉 계측방법의 발달을 들 수 있다. 또한 이론적 관점에서는 1974 년이래 유체역학에서 프란틀의 경계층 이론에 비견될 수 있는 접합점근방법(matched asymptotic technique)를 이용하여 예혼합 화염의 전파속도, 확산화염의 구조 및 점화/소화현상, 열폭발문제, 화염의 안정성 등에 관한 엄격한 해석이 가능하게 되었다. 이로서, 종래의 현상적, 물리적 설 명으로 이해될 수 없었던 분야를 해석할 수 있었다. 이에 따라 본 강좌에서는 연소분야의 이 론적 연구에 초점을 맞추어 접합점근방법의 기초개념 및 해석방법을 소개하고자 한다. 이를 위해 2장에서 확산 화염과 예혼합 화염의 특성을 설명하고, 3장에서 화염면 극한의 해석, 4장에서 확산 화염의 구조해석을 통한 점화/소화현상 및 5장에서 예혼합 화염에의 응용 등을 소개한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• 제34권5호
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• pp.505-513
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• 2010

The tribrachial flame has attracted interest as a basic structure of the flame edge. This flame structure helps understand stabilization of laminar flames and re-ignition of turbulent flames. A number of analytical and experimental studies have been carried out on the tribrachial flame. However, the effect of the variation of the flammability limits on the structure of the tribrachial flame has not been studied in detail. In this study, the effect of non-symmetric flammability limits on the flame structure was investigated by adopting a simple numerical scheme based on several laminar flame theories. A fixed velocity field was considered and boundary matching algorithm was used on the premixed branch. The variation of the diffusion branches under the non-symmetric flammability limits and heat loss was investigated. The formation and extinction of the diffusion branch behind the premixed branch were successfully described. This basic study can help understand the fundamental structure of the flame and can form the basis of subsequent detailed studies.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• 제17권1호
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• pp.190-199
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• 1993

In order to find the effect of flame interaction on NO production, dual laminar diffusion flames issuing from two rectangular nozzles were investigated theoretically. Chemical equilibrium model and Zeldovich mechanism were used in numerical model. The effect of four major parameters on NO production were inspected. These parameters are nozzle spacing, Raynolds number, aspect ratio of nozle cross section and velocity of secondary flow. It is found that interaction of flames enhances production of n. It is also found that multiflames with large spacing, small aspect ratio and strong secondary flow product less n.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 한국화재소방학회 2013년도 추계학술대회 초록집
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• pp.35-36
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• 2013

2차 화염확산체로서의 역할을 할 수 있는 일반 유기폼 침대 매트리스에 착화된 연소성상을 고찰하며 특히 표면 화염확산(flame spread)에 대해서 장방향 및 단방향에 대한 확산속도를 분석함.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 1997년도 제15회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.89-102
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• 1997

대향류 확산 화염의 매연 생성 특성에 대한 실험적 연구가 수행되었으며, 그 결과 에틸렌 ($C_2H_4$)-프로판($C_3H_8$) 혼합 연료의 경우 매연 생성 상승 효과 (synergistic effect)가 관측되었다. 프로판과 에틸렌의 PAH 생성 양상이 상이하게 나타났으며, 소량의 프로판을 에틸렌 확산 화염에 첨가할 경우 순수 연료에 비하여 매연 및 PAH (다중 고리 방향족 탄화수소; polycyclic aromatic hydrocarbon) 생성이 증대되었다. 단조적으로 변화하는 아세틸렌($C_2H_2$) 농도와 단열 화염 온도를 고려할 때, 이러한 결과는 HACA (H-abstraction-$C_2H_2$-addition) 반응만으로는 확산 화염에서의 매연 발생 및 성장을 설명할 수 없음을 의미한다. 수치해석과 실험 결과의 비교로부터 초기 PAH의 생성 과정을 규명하였으며 이 과정에서 C3 화학종의 재결합 반웅이 매우 중요함을 확인할 수 있었다. 또한, 이러한 C3 화학종과 C2 화학종의 상호 보완적인 역할에 의하여 에틸렌-프로판 혼합 연료에서 매연 생성이 증대됨을 밝혔다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.242-245
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• 2009

The effect of fuel composition on flame length was studied in a non-premixed turbulent diluted hydrogen jet with coaxial air. The observed flame length was expressed as a function of the ratio of coaxial air to fuel jet velocity and compared with a theoretical prediction based on the velocity ratio. Four cases of fuel mixed by volume were determined. In the present study, we derived a scaling correlation for predicting the flame length in a simple jet with coaxial air using the effective jet diameter in the near-field concept. The experimental results showed that visible flame length had a good relation with the theoretical prediction. The scaling analysis is also valid for diluted hydrogen jet flames with varied fuel composition.