• 제목/요약/키워드: Detonation characteristics

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Effect of Curvature on the Detonation Wave Propagation Characteristics in Annular Channels

  • Lee, Su-Han;Jo, Deok-Rae;Choi, Jeong-Yeol
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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    • pp.531-535
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    • 2008
  • Present study examines the detonation wave propagation characteristics in annular channel. A normalized value of channel width to the annular radius was considered as a geometric parameter. Numerical approaches used in the previous studies of detonation wave propagation were extended to the present study with OpenMP parallelization for multicore SMP machines. The major effect of the curved geometry on the detonation wave propagation seems to be a flow compression effect, regardless of the detonation regimes. The flow compression behind the detonation wave by the curved geometry of the circular channel pushes the detonation wave front and results in the overdriven detonation waves with increased detonation speed beyond the Chapmann-Jouguet speed. This effect gets stronger as the normalized radius smaller, as expected. The effect seems to be negligible beyond the normalized radius of 10.

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충격관을 이용한 $C_2H_2$의 폭굉특성연구 (A Study on the Detonation Characteristics of $C_2H_2$in Shock Tube)

  • 오규형
    • 한국안전학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.64-71
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    • 1996
  • Detonation phenomena of $C_2H_2$were invesgated using the various shock tube. To study the detonation characteristics according to the composition of $C_2H_2-0_2$$_2$ and $C_2H_2$-air mixtures, the composition were varied from 5 to 90% and 5 to 50% of acetylene each other. A spiral ring was installed in the shock tube to study the effect of obstacles in DDT phenomena. Detonation velocities were measured using the photodiode, and the DDT phenomena was visualized using the high speed schlieren photograph. From the experimental result, it was found that the detonation velocity was most high near the 1. 8times the stoichiometric ratio of acetylene. And from the visualization of DDT phenomena, it was found that the detonation wave was strengthened throuth the pile up of small compression wave of burned gas. And the obstacles in shock tube accelerate the detonation reaction by turblent effect of flammable gas mixture.

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환상 형 도관 내의 데토네이션 파 전파 특성 해석 (Numerical Analysis of Detonation Wave Propagation in Annular Channel)

  • 이수한;조덕래;최정열
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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    • pp.367-370
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    • 2007
  • Present study examines detonation wave propagation characteristics in annular channel. A normalized value of channel width to the annular radius was considered as a geometric parameter. A parametric study was carried out for a various regimes of detonation waves from weakly unstable to highly unstable detonation waves. Numerical approaches that used in the previous study of numerical requirements of the simulation of detonation wave propagations in 2D and 3D channel were used also for the present study with OpenMP parallization for multi-core SMP machines. The major effect of the curved geometry on the detonation wave propagation seems to be a flow compression effect, regardless of the detonation regimes. The flow compression behind the detonation wave by the curved geometry of the circular channel pushes the detonation wave front and results in the overdriven detonation waves with increased detonation speed beyond the Chapmann-Jouguet speed. This effect gets stronger as the normalized radius smaller, as expected. The effect seems to be negligible beyond the normalized radius of 10.

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화약내 Gap을 통한 폭발력 제어 가능성에 대한 수치해석적 연구 (Controlling of detonation strength through inserted gaps in multi-material shock physics simulation)

  • 이진욱;여재익
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2012년도 제44회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.275-278
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    • 2012
  • We investigate the interaction between the propagation of detonation and inserted gaps in the high explosive. The Eulerian-based multi-material simulation code validated through comparison with experimental results was used. A series of gap materials is used to understand the detonation propagation characteristic in the presence of multiple gaps.

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점성 및 난류 효과를 고려한 강한 불안정 데토네이션 파의 수치 해석 (Numerical Analysis of a Highly Unstable Detonation Considering Viscosity and Turbulence Effects)

  • 강기하;신재렬;조덕래;최정열
    • 한국추진공학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.57-64
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    • 2011
  • 펄스 데토네이션 엔진에서와 같이 탄화수소를 연료로 하는 데토네이션 파는 강한 불안정성을 가지며 난류 연소 효과를 고려한 연구를 수행하여야 함이 제시된 바 있다. 본 연구에서는 강한 불안정성을 가지는 데토네이션 파의 구조를 이해하기 위하여 비점성 해석, 점성 해석, 난류 모델 및 간단한 난류 연소 모델을 고려한 수치 해석 연구를 수행하였다. 모델링 수준에 따른 연구를 통하여 점성 및 난류는 저주파 특성에는 거의 영향이 없으나, 고주파 특성을 강화하는 경향이 있는 것으로 보인다. 한편, 데토네이션 연구를 위한 난류-연소 상호 작용 모델에는 활성화 에너지의 영향이 고려되어야 하는 것으로 여겨진다.

입사 충격파관을 이용한 에틸렌 옥사이드 혼합물의 데토네이션 특성연구 (The Investigation of Detonation Characteristics of Ethylene Oxide Mixture by Using Incident Shock Tube Technique)

  • 문종화;정진도;강준길
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제2권5호
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    • pp.121-134
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    • 1994
  • Shock tube investigation of ethylene oxide-$0_{2}-N_{2}$ mixture have been performed to reveal detonation characteristics of the mixture in terms of detonation pressure and speed. Theoretical calculation of thermodynamic parameters at the Chapmann-Jouguet detonation of the mixture has been also performed. A comparision of the observed results with the calculated ones can lead us to predict the detonation parameters of ethylene oxide in an artificial air. In addition, we have observed ignition delay times of ethylene oxide mixtures. The best fit of the observed delay times to Arrhenius gas kinetic relation gives : ${\tau}=10^{-144}{e{xp}}(E_a/RT)[C_{2}H_{4}O]^{-4.8}[O_{2}]^{-12.4}[N_{2}]^{-14.1}$ $E_a=3.67kcal/mole$ The observed activation energy is markedly reduced, compared with the case of ethylene oxide diluted in Ar. It could be due to the factor that $N_2$ play a role as detonation promoter yielding very reactive NOx radicals.

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Two-phase 모델을 활용한 에틸렌-공기와 RDX 혼합물의 데토네이션 특성 연구 (Numerical investigation of detonation characteristics in hybrid ethylene-air and RDX mixture using two-phase model)

  • 곽민철;김우현;여재익
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.686-690
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    • 2017
  • 본 연구에서는 two-phase model(이상 모델)을 활용하여, 고폭약(RDX) 입자가 고르게 분포되어 있는 에틸렌-공기 혼합물의 데토네이션 속도, 압력을 포함하는 데토네이션 특성을 확인하였다. 순수 가연성 기체 혼합물 내에 고폭약 입자를 분포시킬 경우, 고폭약의 화학 반응에 의한 열방출에 의해 순수 가연성 기체 혼합물의 데토네이션 보다 높은 압력 및 임펄스 증가를 발생시킬 수 있다. 본 연구에서 제안된 수치해석 접근법으로 계산한 결과를 검증하기 위하여, 이전에 수행된 실험 결과(RDX 입자의 함량에 따른 데토네이션 압력/속도)와 비교하였다.

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환형 관내의 데토네이션 파 전파 특성 해석 (Numerical Analysis of Detonation Wave Propagation Characteristics in Annular Channels)

  • 이수한;조덕래;최정열
    • 한국추진공학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.66-73
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    • 2008
  • 본 논문에서는 환형 관에서의 데토네이션 파의 전파 특성을 살펴보았다. 이전의 연구에 이용된 수치 기법과 이동 계산 창 기법을 본 연구에 이용하였으며, 관 폭의 값으로 무차원화 된 곡률 반경을 유일한 기하학적 변수로 고려하여 일련의 해석을 수행하였다. 곡률 반경이 작은 환형 관에서 데토네이션 파는 불안정하여 정규적인 데토네이션 셀 구조가 나타나지 않으며 셀 구조가 유지될 수 있는 임계 곡률 반경이 존재함을 알 수 있었다. 곡률의 효과로 관의 내벽 및 외벽은 압력 차가 발생하며, 외벽 쪽에 서는 overdriven 데토네이션의 경향을 가진다. 예상할 수 있는 바와 같이 곡률 반경이 커지면서 직선관의 결과에 수렴한다.

폭굉제어기에 의한 수소. 아세틸렌 산소 혼합가스의 폭굉제어 (Quenching Effects of Acetylene, Hydrogen-Oxygen Detonation)

  • 김한석;문정기
    • 한국안전학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.31-36
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    • 1991
  • Quenching effects of acetylene and hydrogen into oxygen detonation by using detonation arrester [DA]are studied in this paper. The experiments were carried out in cylinderical shock tube. 5m long, 30mm dia., with stolchlometric ratio [SR]of each gas and 10-l20$\mu$ Cell Size of brass and Stainless Steel of DAs were installed in it To clarify arresting ability correlation with initial pressure, Pi, critical thickness, Tct, and shapes of supporting panel of DA are also investigated It is found that ­detonation velocities has most dependency on Pi, it shows notable changes around 0.5kgf/$\textrm{cm}^2$ for hydrogen, 0.15kgf/$\textrm{cm}^2$ for acetylen respectively, ­DA can be safety device able to arrest shock wave of detonation, ­over Tct flame transmission might be only the factor has to be considered, ­acetylene seems to be much more stronger detonation characteristics than hydrogen because of reaction heat.

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펄스데토네이션엔진(PDE)용 DDT 튜브의 제작 및 시험 (Manufacturing and Testing of a DDT Tube for a Pulse Detonation Engine)

  • 김도헌;이인철;최용준;공주열;구자예
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.624-628
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    • 2011
  • 펄스데토네이션 엔진의 개발을 위해서는 데토네이션 현상의 이해와 그 발생 및 분석 기법에 대한 고찰이 필요하다. 본 연구에서는 산소($O_2$)-아세틸렌($C_2H_2$) 추진제 조합을 사용하는 DDT 튜브를 제작하였으며, 추진제 당량비 및 Schelkin spiral 유무에 따른 데토네이션파 생성특성에 관한 실험적 연구를 수행, 데이터를 수집, 분석하였다.

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