• 제목/요약/키워드: Extinction boundary

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제트확산화염에서 이산화탄소의 첨가가 매연생성에 미치는 영향 (The Effects of Carbon Dioxide as Additives on Soot Formatio in Jet Diffusion Flames)

  • 지정훈;이의주
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.170-175
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    • 2010
  • 동축류버너를 이용한 제트확산화염에서 이산화탄소의 첨가가 매연 생성에 미치는 영향을 조사하였다. R-타입 열전대를 이용하여 화염대 및 황염과 청염의 경계온도를 측정하였다. 광감쇄법을 이용하여 화염이 존재하는 국소부분에서의 상대적인 매연 농도(1-I/$I_0$)를 측정하였다. 광원으로는 파장이 632.8nm인 He-Ne 레이저가 사용되었고 디텍터를 이용하여 매연입자에 의해 산란과 흡수를 겪은 후의 감쇄된 신호를 직접 측정하였다. 또한, 매연 생성에 있어서의 열적 효과를 알아보기 위해 산화제의 유속을 변화시켜 유속에 의한 영항을 알아보았다. 실험 결과로써, 황염과 청염 각각의 온도는 이산화탄소의 첨가에 따라 점차 낮아졌지만 황염과 청염의 경계온도는 거의 일정하였다. 산화제 측에 이산화탄소를 첨가함에 따라 상대적인 매연 농도는 낮아졌고 이는 산화제의 유속을 증가시켰을 때의 효과와 유사했다. 이것은 화염온도의 저하와 매연입자의 체류시간 감소에 기인하는 것으로 생각된다. 또한 이산화탄소의 첨가가 화염의 불안정성을 야기하여 순수 에틸렌/공기 화염에 비해 화염의 길이가 다소 증가하는 것으로 나타났다.

필지경계점 중심의 경계점등록부 작성 방안 (A Study on the Framing Plan of Boundary Point Record Book Based on Parcel Boundary Point)

  • 김준현;권기욱
    • 한국측량학회지
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    • 제32권spc4_2호
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    • pp.375-386
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    • 2014
  • 본 연구에서는 지적재조사사업의 완료에 따라 작성할 경계점등록부의 구성방안에 대해 기존의 경계점좌표등록부, 경계점표지등록부, 지상경계점등록부에서 나타난 문제점을 검토하고 이를 바탕으로 경계점의 등록과 관리를 위한 필지경계점 중심의 경계점등록부 작성방안을 제시하였다. 도출된 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 3개의 경계점 관련 등록부를 통합하여 관리함으로써 경계점 위치 설명도가 없는 지역에서도 기준점 현황을 바로 확인할 수 있어 신속한 측량이 이루어질 수 있다. 둘째, 일필지 단위의 필지중심이 아닌 필지경계점 중심의 경계점등록부를 작성함으로써 경계점의 연혁관리가 용이하고 경계점의 생성, 이기, 소멸 등에 있어 경계점의 지속적인 관리가 가능하다. 셋째, 경계점 위치 설명도는 토지분할 시점에 작성을 하게 되지만 토지분할의 목적이 주로 건물 신축이므로 건물 준공시점에 경계점 표시변경 신청으로 지형지물과 일치하는 경계점 위치 설명도를 유지할 수 있다.

RADIATIVE TRANSFER IN A SCATTERING SPHERICAL ATMOSPHERE

  • HONG S. S.;PARK Y.-S.;KWON S. M.;PARK C.;WEINBERG J. L.
    • 천문학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.41-57
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    • 2002
  • We have written a code called QDM_sca, which numerically solves the problem of radiative transfer in an anisotropically scattering, spherical atmosphere. First we formulate the problem as a second order differential equation of a quasi-diffusion type. We then apply a three-point finite differencing to the resulting differential equation and transform it to a tri-diagonal system of simultaneous linear equations. After boundary conditions are implemented in the tri-diagonal system, the QDM_sca radiative code fixes the field of specific intensity at every point in the atmosphere. As an application example, we used the code to calculate the brightness of atmospheric diffuse light(ADL) as a function of zenith distance, which plays a pivotal role in reducing the zodiacal light brightness from night sky observations. On the basis of this ADL calculation, frequent uses of effective extinction optical depth have been fully justified in correcting the atmospheric extinction for such extended sources as zodiacal light, integrated starlight and diffuse galactic light. The code will be available on request.

정상중력 및 무중력에서의 저변형율 대향류화염의 전산 (Computation of a Low Strain Rate Counterflow Flame in Normal and Zero Gravity)

  • Woe-Chul Park
    • 한국안전학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.107-111
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    • 2002
  • 닥트의 두께와 속도 경계조건이 정상중력 및 무중력 상태에서 화염구조에 미치는 영향을 조사하기 위해 81%의 질소와 19%의 메탄이 혼합된 가연성가스와 공기의 저변형율 (20 s-1) 대향류 화염을 수치법으로 모사하였다. 정상중력에서는 닥트의 두께와 속도 경계조건에 따라 화염의 위치가 이동함으로써 그 영향이 컸으나, 무중력에서는 그 영향을 무시할 수 있을 정도로 작은 것으로 나타났다. 화염구조의 차이는 부력으로 인한 것이고, 따라서 정상중력에서의 측정에서는 닥트 두께와 속도 경계조건의 영향을 고려해야 함을 알 수 있었다.

원자력발전소의 다중 구획에서 화재특성 예측을 위한 FDS 검증 (Part II: 환기부족화재 조건) (Validation of FDS for Predicting the Fire Characteristics in the Multi-Compartments of Nuclear Power Plant (Part II: Under-ventilated Fire Condition))

  • 문선여;황철홍;박종석;도규식
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.80-88
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    • 2013
  • 원자력발전소의 밀폐된 다중 구획에서 환기부족화재에 대한 FDS 검증이 수행되었다. 수치결과는 OECD/NEA PRISME 프로젝트를 통해 얻어진 실험결과와 비교되었다. 환기시스템의 수치 경계조건 및 FDS에 적용된 소화모델이 구획 내부의 열적 및 화학적특성에 미치는 영향이 상세히 논의되었다. 점화 및 소화 단계에서 구획 내부의 급격한 압력변동에 의해 변화될 수 있는 환기 유량의 수치 경계조건은 다중 구획 내부의 온도, 열유속에는 큰 영향을 주지 않지만, 농도의 정확한 예측을 위하여 주위 깊게 고려되어야 한다. FDS에 적용된 소화모델의 기본값은 인위적인 소화 및 재점화 현상을 동반하며, 해당 연료에 대한 수정된 소화모델의 정보가 적용되었을 때 환기부족화재에 대한 FDS의 결과는 실험결과를 매우 잘 예측하고 있음을 확인하였다.

급격한 평균유속 변동에 의한 관내 Air/$C_3$$H_8$ 예혼합 화염의 소화특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Flame Characteristics of the Air/$C_3$$H_8$ Premixed Flame Using Large Axial Mean Velocity Variation)

  • 김남일;이은도;신현동
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제25권4호
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    • pp.540-545
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    • 2001
  • Many previous researches on the premixed flame in a tube have treated the unsteady flame behaviors in which the shape, position and intensity of the flame varied, but more detail and fundamental research has been necessary. The flame stabilization condition in a tube, a unique steady state, and the unsteady behaviors, using the stabilization condition as an initial condition, were carried out in recent years. In this paper, propane-air premixed flame was stabilized in a tube and the flame behavior was observed when the mean velocity variation was imposed into the opposite direction of the initial mean velocity. The velocity variation is larger than the burning velocity and longer than the reaction time scale. During the period of the velocity variation flame is not extinguished. But after the period of the mean velocity variation the flame could be re-stabilized or be extinguished depending on the experimental conditions: equivalence ratio, period of velocity variation and magnitude of velocity variation. The extinction mechanisms were classified into the two cases, one is caused by the flame stretch in the shear layer near the wall, and the other is caused by the vortices and vortexes, which are generted by the acoustic waves.

상호작용 하는 H2-공기/CO-공기 예혼합화염에 미치는 H2 선호 확산 영향에 대한 수치적 연구 (Numerical Study on H2 Preferential Diffusion Effect in Downstream Interactions between Premixed H2-air and CO-air Flames)

  • 정용호;박정;권오붕;길상인;윤진한
    • 한국연소학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.37-43
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    • 2013
  • The effects of preferential diffusion of hydrogen in interacting counterflow $H_2$-air and CO-air premixed flames were investigated numerically. The global strain rate was varied in the range $30-5917s^{-1}$, where the upper bound of this range corresponds to the flame-stretch limit. Preferential diffusion of hydrogen was studied by comparing flame structures for a mixed average diffusivity with those where the diffusivities of H, $H_2$ and $N_2$ were assumed to be equal. Flame stability diagrams are presented, which show the mapping of the limits of the concentrations of $H_2$ and CO as a function of the strain rate. The main oxidation route for CO is $CO+O_2{\rightarrow}CO_2+O$, which is characterized by relatively slow chemical kinetics; however, a much faster route, namely $CO+OH{\rightarrow}CO_2+H$, can be significant, provided that hydrogen from the $H_2$-air flame is penetrated and then participates in the CO-oxidation. This modifies the flame characteristics in the downstream interaction between the $H_2$-air and CO-air flames, and can cause the interaction characteristics at the rich and lean extinction boundaries not to depend on the Lewis number of the deficient reactant, but rather to depend on chemical interaction between the two flames. Such anomalous behaviors include a partial opening of the upper lean extinction boundary in the interaction between a lean $H_2$-air flame and a lean CO-air flame, as well as the formation of two islands of flame sustainability in a partially premixed configuration with a rich $H_2$-air flame and a lean CO-air flame. At large strain rates, there are two islands where the flame can survive, depending on the nature of the interaction between the two flames. Furthermore, the preferential diffusion of hydrogen extends both the lean and the rich extinction boundaries.

한반도 에어로졸 라이다 네트워크(KALION)의 에어로졸 유형 구분 및 질량 농도 산출 알고리즘 (The KALION Automated Aerosol Type Classification and Mass Concentration Calculation Algorithm)

  • 여희동;김상우;이철규;김덕현;김병곤;김세원;남형구;노영민;박수진;박찬봉;서광석;최진영;이명인;이은혜
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.119-131
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    • 2016
  • 한반도 에어로졸 라이다 관측 네트워크(Korea Aerosol Lidar Observation Network; KALION)의 라이다 관측자료 처리 및 실시간 표출을 위한 표준 알고리즘을 개발하였다. KALION 표준 알고리즘은 라이다 관측으로부터 얻어진 후방산란강도와 편광소멸도 자료를 이용하여 (1) 에어로졸과 구름 구분, (2) 에어로졸 유형 구분, (3) 에어로졸 소산계수 그리고 (4) 에어로졸 질량농도를 산출하는 단계로 구성이 되어 있다. 에어로졸의 유형은 후방산란강도와 편광소멸도 자료에 근거하여, (대륙 기원) 청정기단 에어로졸(clean continental aerosol), 황사(dust aerosol) 그리고 오염 입자(polluted continental/urban pollution aerosol)로 구별된다. 에어로졸 소산계수에 필요한 라이다 상수는 약 9년간의 라이다와 스카이 라디오미터 자료로부터 도출된 63.31 sr을, 에어로졸 질량소산효율은 약 9년간의 라이다와 기상청 Particulate Matter($PM_{10}$) 질량농도 자료를 이용하여 도출된 $3.36m^2\;g^{-1}$ (황사는 $1.39m^2\;g^{-1}$)을 적용한다. 2015년 3월 28일부터 30일까지 라이다 관측 사례(서울 관악)에서 KALION 표준 알고리즘을 통해 산출된 에어로졸 유형 구분, 특히 황사 판별 결과는 기상청의 황사 보고와 잘 일치하였으며, 2006년 6월부터 약 9년 동안의 라이다 관측자료로부터 산출된 에어로졸 질량농도 역시 지상 $PM_{10}$ 농도와 약 $3{\mu}g\;m^{-3}$ 내에서 잘 일치하였다. 향후 에어로졸의 유형에 따른 서로 다른 라이다 상수 및 에어로졸 질량소산효율 적용 알고리즘, 빙정 구름(ice cloud)과 물방울 구름(water droplet cloud) 구분 알고리즘, 그리고 운저 고도와 혼합고 판별 알고리즘을 개발할 계획에 있다.

희박연소에서 발생하는 메탄의 농도 상호작용과 삼중화염에 대한 연구 (Concentration Interaction of Premixed and Triple-layer Flames in Lean Burn with Methane Fuel)

  • 오태균;정석호
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.171-178
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    • 2006
  • The performance in the practical combustion system including reciprocating engines and gas turbine combustors is being much governed by turbulent reacting flow that is often analyzed by both a laminar flamelets concept and flame interaction. The characteristics of laminar flame interaction have been investigated numerically to provide basic understanding of wrinkled turbulent flames under concentration interaction resulting from inhomogeneity in fuel-air mixing, especially focused on the transition of flame characteristics such as diffusion flame, partially premixed diffusion flame, and triple-layer flame by the variation in the degree of premixedness. The extinction stretch rates to the premixedness have also been obtained in this paper. The boundary defining the regime of the existence of triple-layer flames as functions of both stretch rate and premixedness has been determined which agrees well with previously reported experiment measuring OH radical concentration peaks based on PLIF.

On the Stability of Critical Point for Positive Systems and Its Applications to Biological Systems

  • Lee, Joo-Won;Jo, Nam Hoon;Shim, Hyungbo;Son, Young Ik
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제8권6호
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    • pp.1530-1541
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    • 2013
  • The coexistence and extinction of species are important concepts for biological systems and can be distinguished by an investigation of stability. When determining local stability of nonlinear systems, Lyapunov indirect method based on the Jacobian linearization has been widely employed due to its simplicity. Despite such popularity, it is not applicable to singular systems whose Jacobian has at least one eigenvalue that is equal to zero. In such singular cases, an appropriate Lyapunov function should be sought to determine the stability of systems, which is rather difficult and quite involved. In this paper, we seek for a simple criterion to determine stability of the equilibrium that is located at the boundary of the positive orthant, when one of eigenvalues of the Jacobian is zero. The goal of the paper is to present a generalized condition for the equilibrium to attract all trajectories that starting from initial condition in the positive orthant and near the equilibrium. Unlike the Lyapunov direct method, the proposed method requires just a simple algebraic computation for checking the stability of the critical point. Our approach is applied to various biological systems to show the effectiveness of the proposed method.