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방재영역/연소공학

28. 연소한계와 최소 산소농도의 추정

by Danny' 2020. 6. 19.
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연소 한계와 최소 산소농도의 추정

 

1. 연소한계나 최소 산소농도를 구하는 가장 확실한 방법은 실제로 실험을 해보는 방법이 최선이지만, 어떤 때는 실험데이터가 없어서, 연소한계나 최소 산소농도를 추산해야 할 필요가 있는 경우도 있다.

 

2. 이러한 추정을 위해서는 우선 화학양론비(stoichiometric concentration)를 구하는 것이 선결문제인데, 양론비 CST는 다음 식으로 주어진다.

 

3. 앞의 식에서 이론 공기 몰수를 계산하려면 연소에 화학 양론적으로 필요한 산소 몰 수를 알아야 한다. 예를들어 에탄이 완전히 연소할 때 필요한 산소의 몰수를 구하려면 다음과 같다. 에탄 1몰이 연소하기 위해서는 산소 3.5몰이 필요하다

C2H6 + 31/2O2 -> 2CO2+3H2O

 

4. 따라서 화학양론비의 계산식은 다음과 같이 쓸 수 있다.

 

5. 존스(Jones)는 탄화수소의 LFL, UFL은 연료의 양론 농도 CST의 함수로서 대략 다음과 같은 관계가 있음을 발견하였다.

     LFL = 0.55 Csr

     UFL = 3.5 Csr

6. 실험 데이터가 충분하지 못할 때 MOC의 값은 연소 반응식 중 산소의 양론 계수와LFL의 곱으로 추산한다.

, MOC = 산소의 양론 계수(산소 몰수)(산소몰수 x LFL(연소하한계)

 

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