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방재영역/연소공학

14. 최소 발화에너지(MIE Minimum Ignition Energy)

by Danny' 2020. 6. 12.
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최소 발화 에너지(MIE Minimum Ignition Energy)

 

1. 최소 발화 에너지의 정의

가연성 가스 및 공기와의 혼합가스에 착화원으로 점화 시에 발화하기 위하여 필요한 최저 에너지를 말한다.

최소발화에너지= 최소점화에너지, 최소착화에너지


2. 최소 발화에너지

MIE = 1/2 C V2
여기서, MIE : 최소 발화 에너지(Joule)
C : 콘덴서 용량(F)
V : 전압 (Volt)

통상 최소발화에너지 MIE는 매우 적으므로 joule의 1/1000인 mJ의 단위를 사용한다


3. 최소 발화(착화) 에너지에(착화) 영향을 주는 요소

최소 발화 에너지는 물질의 종류, 혼합기의 온도, 압력, 농도(혼합비) 등에 따라 변화한다. 또한 공기 중의 산소가 많은 경우 또는 가압 하에서는 일반적으로 작은 값이 된다

  • 최소발화에너지(MIE) = f(가연성 물질의 온도, 압력, 농도, 전극의 형태)
  • 온도가 상승하면 MIE는 작아진다 (분자의 운동이 활발)
  • 압력이 상승하면 MIE는 작아진다 (분자 간의 거리가 가까워지므로)
  • 농도가 많아지면 MIE는 작아진다

가연성 가스의 조성이 화학 양론적 조성(완전연소 조성)(완전연소조성) 부근일 경우 MIE는 최저가 된다. 이것보다 상한계나 하한계로 향함에 따라 MIE는 증가한다

일반적으로 연소 속도가 클수록 MIE값은 적다

매우 압력이 낮아서 어느 정도 착화원에 의해 점화하여도 점화할 수 없는 한계가 있는데 이를 최소 착화 압력이라 한다

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