$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

저기압 고산소 환경에서 화염 전파특성에 관한 실험적 연구
Experimental Study on the Flame Spread Characteristics under Reduced Atmospheric Pressures and Elevated Oxygen Concentrations 원문보기

한국화재소방학회 논문지= Fire science and engineering, v.30 no.6, 2016년, pp.78 - 83  

양호동 (조선이공대학교 자동차과) ,  권행준 (조선대학교 대학원) ,  박설현 (조선대학교 기계시스템.미래자동차공학부)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

발사체의 지상 운영과정이나 발사과정에서 일어날 수 있는 화재와 폭발사고 예방을 위해 1단 동체 내부에 형성될 수 있는 연소 환경에서 화염의 전파특성을 고찰해 보았다. 이를 위해 1단 동체 내부에 형성될 수 있는 고산소-저기압 환경을 연소챔버 내에 조성하고 고체연료를 점화시켜 화염 전파율을 측정하였다. 고체연료로는 두께가 0.18 mm인 광섬유를 사용하였다. 주어진 조건에서 산소농도가 증가함에 따라 광섬유를 따라 전파하는 화염의 속도는 급격히 증가하였지만 챔버 내의 압력이 대기압에 가까질 수록 화염의 전파속도는 감소하였다. 압력 증가에 따른 화염전파율의 감소의 원인을 파악하기 위해 대류열전달계수와 화염전파율의 압력 상관성 분석해 보았으며, 이를 통해 압력이 낮아질수록 대류 열손실이 줄어들어 화염전파율이 증가하는 것을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The characteristics of flame spread under similar atmospheric conditions to those inside the first stage of launch vehicles were investigated to provide fundamental knowledge to prevent fires and explosions of vehicles during launching operations. To this end, the rate of flame spread on the solid f...

주제어

#Flame spread   #Solid fuel   #Elevated oxygen concentrations   #Reduced atmospheric pressures  

표/그림 (8)

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 산화제로 사용되는 액화산소가 소량이라도 누설되어 기체로 상변화하는 경우 부피가 급격히 팽창하여 주변을 산소 과잉 환경으로 만들어 발화를 유발할 수도 있다. 따라서 본 연구에서는 발사체 발사 과정 중 1단 동체 내부에서 사고로 인해 발생될 수 있는 저기압-고산소 환경에서 생성된 화재의 특성 중 고체 연료의 화염 전파특성을 고찰해 보고자 하였다.
  • 본 연구를 통해서는 발사체 1단 동체 내부의 대표적인 연소 환경인 저기압-고산소 조건에서 발생할 수 있는 화재의 특성을 고찰해 보고자 고체 연료 화염전파 실험을 수행 하였다. 주어진 조건에서 화염전파 현상을 보다 용이하게 해석할 수 있도록 본 연구에서는 열적 두께가 얇은 광섬유를 고체연료로 사용하였다.
  • 또한 열관성이 큰 전선 피복의 경우 화염 전파과정에서 완전히 열분해되지 않은 폴리에틸렌이 화염 내부에 존재하여 전파 현상의 해석을 더욱 복잡하게 만들 수 있다(3,4). 하지만, 본 연구에 적용된 광섬유와 같이 열적 두께가 얇은 고체연료의 경우 화염 전파현상이 화염 면에서 고체연료 표면으로 열전도에 의해 주로 지배받고 화염 내부에 열분해가 완전히 되지 않은 폴리에텔렌이 존재하지 않기 때문에 현상의 해석이 단순해지고 본 연구에 고찰해 보고자하는 저기압-고산소 환경의 영향이 화염전파에 미치는 영향을 정성적으로 고찰해 볼 수 있다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
실험에서 저기압-고산소 환경을 모사하기 위해 만든 환경은 무엇인가? 5 mJ)를 적용하였다. 저기압-고산소 환경을 모사하기 위해서는 산소농도를 30%로 고정하고 연소 챔버의 압력을 대기압에서 0.2 atm까지 감압하였다. Figure 3은 Jet A1이 점화된 직후 고체 연료인 광섬유를 따라 전파하는 화염을 CCD 카메라로 촬영된 이미지이다.
발사체 기술의 완성도의 역할은 무엇인가? 발사체 기술의 완성도는 한 국가의 국방 및 우주 기술능력을 가늠해 볼 수 있는 척도이며, 우주강국들은 자주적 발사능력을 확보하여 안정적인 우주개발을 수행하고 있다. 또한 첨단기술 및 재래기술이 복합적으로 결합된 발사체 기술의 확보를 통해 관련 산업계로의 기술파급을 꾀하고있다.
임의로 고산소-저기압 환경을 염소챔버 내에 만들어 화염 전파율을 측정한 결과는 어떠한가? 18 mm인 광섬유를 사용하였다. 주어진 조건에서 산소농도가 증가함에 따라 광섬유를 따라 전파하는 화염의 속도는 급격히 증가하였지만 챔버 내의 압력이 대기압에 가까질 수록 화염의 전파속도는 감소하였다. 압력 증가에 따른 화염전파율의 감소의 원인을 파악하기 위해 대류열전달계수와 화염전파율의 압력 상관성 분석해 보았으며, 이를 통해 압력이 낮아질수록 대류 열손실이 줄어들어 화염전파율이 증가하는 것을 확인하였다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (11)

  1. G. R. Cho, "The Launch Progress of NARO Space Launch Vehicle", Proceeding of 2012 fall conference, The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences, p. 232 (2012). 

  2. Y. K. Jin, M. K. Kim, J. Park, S. H. Chung, J. H. Yun and S. I. Keel, "Effect of Applied DC Electric Fields in Flame Spread over Polyethylene-Coated Electrical Wire", Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers-B, Vol. 35, No. 3, pp. 321-330 (2011). 

    원문보기 상세보기 crossref

  3. Y. K Jin, M. K. Kim, J. Park, S. H. Chung, T. H. Kim and J. H. Park, "Experimental Study on the Effects of AC Electric Fields on Flame Spreading over Polyethylene-insulated Electric-Wire", Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers-B, Vol. 34, No. 11, pp. 1015-1025 (2010). 

  4. Y. Nakamura, N. Yoshimura, H. Ito, K. Azumaya and O. Fujita, "Flame Spread over Electric Wire in Sub-atmospheric Pressure", Proceedings of the Combustion Institute, Vol. 32, No. 2, pp. 2559-2566 (2009). 

    상세보기 crossref

  5. Y. Son and P. D. Ronney, "Radiation-Driven Flame Spread over Thermally Thick Fuels in Quiescent Microgravity Environments", Proceeding of Combustion Institute, Vol. 29, pp. 2587-2594 (2002). 

    상세보기 crossref

  6. S. Zhong, X. Li, L. Lu, C. Ren and Z. Wang, "Experimental Investigation on Measurement of Spark Discharge Energy Using Integration Method", Procedia Engineering, Vol. 15, pp. 2690-2694 (2011). 

    상세보기 crossref

  7. L. G. Britton, "Avoiding Static Ignition Hazards in Chemical Operations", American Institute of Chemical Engineer, USA (1999). 

  8. P. D. Ronney, "Understanding Combustion Process through Microgravity Research", Proceeding of Combustion Institute, Vol. 27, pp. 2455-2506 (1998). 

  9. S. R. Turns, "An Introduction to Combustion", McGraw-Hill (1999). 

  10. T. L. Bergman, A. S. Lavine, F. P. Incropera and D. P. DeWitt, "Fundamentals of Heat and Mass Transfer", 7th Edition Wiley, USA (2011). 

  11. S. H. Park, S. C. Choi, M. Y. Choi and A. Yozgatligil, "New Observations of Isolated Ethanol Droplet Flames in Microgravity Conditions", Combustion Science and Technology, Vol. 180, pp. 631-651 (2008). 

    상세보기 crossref

저자의 다른 논문 :

LOADING...

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

GOLD

오픈액세스 학술지에 출판된 논문

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로