• 제목/요약/키워드: Surface fuel bed

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Fuel Bed에서의 지표화 확산에 관한 연구 (The Study on Surface Fire Spread in Fuel Bed)

  • 김정훈;김응식;김동현;김장환
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제28권6호
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    • pp.22-27
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    • 2014
  • 본 연구에서는 Fuel bed를 이용한 실험을 통하여 지표화 확산에 의한 온도 분포, 화염 높이, 복사열, 확산속도 등을 측정하였다. 실험 변수로는 수종, 풍속 및 경사도 등을 사용하였다. 수종으로는 침엽수종인 소나무 낙엽과 활엽수종인 굴참나무 낙엽을 사용하였다. 풍속은 터널식 방 구조에서 간이풍속 장치를 이용하여 1 m/s, 3 m/s, 5 m/s 풍속을 조절하여 실험하였다. 경사도는 Fuel bed의 기울기를 $0^{\circ}$, $10^{\circ}$, $20^{\circ}$, $30^{\circ}$로 변화시켜 가며 조절하였다. 온도 분포 및 확산속도를 측정하기 위하여 K-type 1.6 mm 열전대를 35개를 격자모양으로 배치하였다. 측정을 위하여 복사열량계를 사용하였으며 이외에도 비디오 카메라 및 열화상 카메라를 사용하였다.

폐기물 소각로 베드에서의 연소현상 관찰을 위한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Bed Combustion Phenomena in MSW(Municipal Solid Waste) Incinerator)

  • 민지현;신동훈;최상민
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제23권2호
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    • pp.159-165
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    • 1999
  • Experimental studies have been performed to observe the basic phenomena of waste bed combustion in MSW incinerator. A reduced scale apparatus was utilized to simulate the combustion behavior in real plant with 1-dimensional transient behavior at the experimental setup, which uses wet cubic wood with ash content as simulated waste. LHV (lower heating value) of solid fuel, fuel particle size and flow rate of combustion air were taken as important parameters of the bed combustion. For the quantitative analysis, FPR (flame propagation rate), TBT (total burn-out time) and PBT (particle burn-out time) was defined. LHV represent the capability of heat release of the fuel, so that a higher LHV results in faster reaction rate of the fuel bed, which is shown by higher FPR. Fuel particle size is related with surface area per unit mass as well as heat and mass transfer coefficient. As the particle size increases the FPR decreases owing to decreasing specific surface area. Air injection supplies oxygen to the reaction zone. However oversupply of combustion air increases convection cooling of the bed and possibly extinguishes the flame.

소나무 낙엽층 화염높이 산정식에 관한 연구 (Study on Flame Height Equation for the Pinus densiflora Surface Fuel Bed)

  • 김동현
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.10-15
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    • 2009
  • 산불에서의 화염높이 산정은 복사열전달에 의한 수평 또는 수직적 화염확산을 예측하는데 있어 매우 중요한 부분이다. 화염특성 중 화염높이는 빛을 수반하는 화염(the luminous flame)의 평균높이로 확인할 수 있다. 본 연구에서는 외부 풍속과 경사 등으로 인한 화염 높이가 변화될 수 있는 조건을 제외한 산림내 지표연소물질(surface fuel)인 소나무 낙엽층(fuel bed)에 대한 화염높이 관측실험과 열량분석계을 이용하여 발열량(Heat Release Rate) 측정실험과 수치해석을 통해 지표연소물질에 대한 화염높이 산출식 $H_f=0.027(\dot{Q'})^{2/3}$을 도출하였다. 실험값과 개발 산정식, 기존 Heskestad 식과의 적용값 비교 결과, 소나무 낙엽의 경우, 실험값과 개발 산정식 적용값의 표준오차는 0.08, 실험값과 기존 Heskestad 식의 표준오차는 0.23으로 개발 산정식의 정확성이 높은 것으로 나타났다.

제철 소결공정의 철광석-코크스 베드에서의 연소와 열전달 해석 (Prediction of Combustion and Heat Transfer in the Sintering Bed of Iron Ore)

  • 양원;류창국;최상민
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2001년도 제23회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.161-168
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    • 2001
  • Sintering bed of iron ore in the steel making process is one of typical applications of solid fuel bed, which has relatively uniform progress of fuel and simple processes of combustion. The sintering bed was modelled as an unsteady one-dimensional progress of fuel layer containing the two phases of solid and gas. Cokes added to the raw mix of which the amount is about 3.5% of the total weight was assumed to form a single particle with other components. In the early predition results presented in this paper, the flame propagation within the bed was not sustained after the top surface of the bed was ignited with hot gas. It suggests that the model should be extended to consider the multiple solid phase, which can treat the ore particles and the coke particles separately.

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소결층 내에서의 코크스와 무연탄의 연소 특성 비교 연구 (A Study on the Combustion Characteristics of Coke and Anthracite in an Iron Ore Sintering Bed)

  • 양원;양광혁;최상민;최응수;이덕원;김성만
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2004년도 제28회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.141-148
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    • 2004
  • Coal combustion in an iron ore sintering bed is a key parameter that determines quality of the sintered ores and productivity of the process. In this study, effects of the different types of coal coke and anthracite - on the combustion in the iron ore sintering bed are investigated by modeling and experiment. Fuel characteristics of coke and anthracite are observed through a few basic analysis and thermo-gravimetric analysis. It was found that coke has a higher reactivity than anthracite due to the difference of surface area and density. Those characteristics are reflected to the 1-D unsteady simulation of the iron ore sintering bed. Calculation results show that different reactivity of the fuel can affect the bed combustion, which implies the further investigation should be performed for obtaining optimal combustion conditions in the sintering bed.

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소결층 내에서의 코크스와 무연탄의 연소 특성 비교 연구 (A Study on the Combustion Characteristics of Coke and Anthracite in an Iron Ore Sintering Bed)

  • 양원;양광혁;최응수;이덕원;김성만;최상민
    • 한국연소학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.30-37
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    • 2004
  • Coal combustion in an iron ore sintering bed is a key parameter that determines quality of the sintered ores and productivity of the process. In this study, effects of the different types of coal - coke and anthracite - on the combustion in the iron ore sintering bed are investigated by modeling and experiment. Fuel characteristics of coke and anthracite are observed through a set of basic analysis and thermo-gravimetric analysis. Coke has a higher reactivity than anthracite due to the difference of surface area and density, and these characteristics are reflected in the 1-D unsteady simulation of the iron ore sintering bed. Calculation results show that different reactivity of the fuel can affect the bed combustion.

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순환유동층 보일러 전열관의 열전달 특성 (Heat Transfer of Smooth and Finned Tubes in A CFBC)

  • 김부현;조형희
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.651-655
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    • 2000
  • The objective of present work is to investigate experimentally the characteristics of heat transfer. A fluidized bed combustion has advantages of pollution control, fuel flexibility and excellent heat transfer. The present study investigates fundamental phenomena of bed-to-surface heat transfer in high temperature fluidized beds to improve design of immersed tube surface. The tested operating variables are bed temperature, supeficial velocity, mean size of bed material, and the rake angle of fin. Generally, heat transfer rates between the fluidized bed and immersed finned-tube are much higher than those of a smooth tube. A life time of finned-tube is generally longer than that of smooth tube.

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The Electrochemical Characteristics of Surface-modified Carbonaceous Materials by tin Oxides and Copper for Lithium Secondary Batteries

  • Lee, Joong-Kee;Ryu, D.H.;Shul, Y.G.;Cho, B.W.;Park, D.
    • Carbon letters
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    • 제1권3_4호
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    • pp.170-177
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    • 2001
  • Lithium intercalated carbon (LIC) are basically employed as an anode for currently commercialized lithium secondary batteries. However, there are still strong interests in modifying carbon surface of active materials of the anode because the amount of irreversible capacity, charge-discharge capacity and high rate capability are largely determined by the surface conditions of the carbon. In this study, the carbonaceous materials were coated with tin oxide and copper by fluidized-bed chemical vapor deposition (CVD) method and their coating effects on electrochemical characteristics were investigated. The electrode which coated with tin oxides gave the higher capacity than that of raw material. Their capacity decreased with the progress of cycling possibly due to severe volume changes. However, the cyclability was improved by coating with copper on the surface of the tin oxides coated carbonaceous materials, which plays an important role as an inactive matrix buffering volume changes. An impedance on passivation film was decreased as tin oxides contents and it resulted in the higher capacity.

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지표화 연료의 경사 및 풍속에 관한 연구 (The Study on Slope and Wind of Surface Fire Fuel)

  • 김장환;김응식;이명보;김동현;박형주
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2008년도 추계학술논문발표회 논문집
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    • pp.55-60
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    • 2008
  • 본 연구에서는 침엽수종인 소나무 낙엽과 활엽수종인 굴참나무 낙엽을 실내 모의실험장치(Fuel bed)를 이용하였다. 연소구간은 1m이며, 낙엽의 두께는 5cm로 일정하게 유지하였으며, 경사도 $0^{\circ}$, $10^{\circ}$, $20^{\circ}$, $30^{\circ}$의 경사도에 대한 실험과 연소구간에서의 풍속은 이들의 대표값으로 평균 풍속값은 다음과 같이 0.75m/s(1m/s), 1.4m/s(2m/s), 2.5m/s(3m/s)로 실 측하여 실험하였다. 따라서 본 연구에서는 실내 모의실험장치(Fuel bed)를 이용하여 경사도에 대한 실험과 평균풍속 실험을 통하여 임내 연료의 지표화에서 수관화로의 전이특성을 구명하고 산불피해 저감에 기여코자 한다.

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산불 지표화에서의 바람에 의한 화염각 변화 산정식 도출에 관한 준-수치해석 연구 (Semi-numerical Study on the Flame Tilt Equation due to Wind on the Surface Fire in Forest Fire)

  • 김동현
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.90-95
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    • 2009
  • 산불의 확산에 있어 바람은 매우 중요한 인자이다. 바람은 또한 지형에 따라 변화되며 이로 인해 다른 확산형태를 가지게 된다. 따라서 산불의 확산속도 해석을 위해 먼저 풍속에 따른 화염각 변화를 살펴볼 수 있다. 이는 바람에 의해 변화된 화염각으로 인해 미연소 지표 대상물에 열전달의 차이를 가져오기 때문이다. 풍속이 증가할수록 화염과 지표면이 가까워짐으로 인해 열전달이 증가되어 미연소물질이 착화온도에 빨리 도달하게 되어 화염의 확산속도가 빨라지게 된다. 따라서 본 연구에서는 바람에 의한 화염각 변화 산정식을 Froude number 관계식을 이용한 수치해석과 실험을 통해 제시하였다. 그 결과, Froude number 계수 A=1.85를 제시하였고 제시된 식에 대한 실험 화염각의 평균 오차각은 약 $3.3^{\circ}$로 다른 모델식에 비해 실험값과 유사한 결과를 나타내었다. 향후, 이 연구를 통해 열전달 수치해석을 통한 화염확산연구에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.