화염 전파

목차

● 화염 전파 속도( Flame speed)
● 화염현상 관찰
● 화염의 전파속도
● 오차 원인 분석 및 고찰

본문내용

그림은 당량비가 1.3 인 경우이다
우선 불꽃의 길이가 앞의 경우들에 비해서
많이 길어진 것을 볼 수 있다.
앞의 여러 당량비에 따른 불꽃형상을 볼 때
당량비가 증가 할 수록 불꽃의 높이가 길어지며
너비는 조금씩 줄어드는 경향을 관찰할 수
있었다. 이 경우도 전체 불꽃의 최고 온도 지점은
앞의 당량비가 1.2 인 경우와 마찬가지로 4cm
부근에서 나타난다. 또한 불꽃이 불안정하여 불꽃의
끝부분이 불안정적으로 흔들거리는 것을 관찰 할 수
있었다.
화염의 전파속도
위 그래프에서 볼 수 있듯이 Propane의 화염전파속도는 당량비가 1.0 일때 최고값인 1.10m/s를 가진다. 그리고 당량비가 1.0 인 지점을 정점으로 당량비가 증가함에
따라 화염의 전파속도는 감소하는 경향을 보인다.
오차 원인 분석 및 고찰
이번에 한 실험은 예혼합화염의 화염형태 관찰, 온도 측정 및 화염 전파속도 측정 이었다. 화염 전파 속도 측정시에 오차가 발생할 수 있는 요인을 살펴보면, 세명의 실험자가 각각 초시계를 재고 다른 한명은 점화직전 공기와 연료조절 밸브를 동시에 잠그며 또 다른 이는 점화 스위치를 누르는 역할을 분답하였기에 모든 과정이 정확히 동시에 일어났다고 볼 수가 없다는 데에 있다. 실험 데이터 분석 결과 Propane 의 경우 당량비가 1.0 일때 가장 우수한 화염 전파속도를 나타냄을 알 수 있었다. 그리고 예혼합 화염의 각 부분의 온도를 측정 할때 온도계의 수치가 약 5초 간격으로 약 50℃ 내지는 100℃정도 위 아래로 왔다갔다 변화하여서 정확한 수치를 알아내기는 거의 불가능 할 정도였다. 따라서 이로 인해 불꽃의 온도 측정 데이터의 신뢰도가 떨어질 수 밖에 없었다. 불꽃 형상을 관찰해 본 결과 불꽃은 예혼합 화염의 특징중 하나인 파란색 화염을 형성하였다. 또한 예혼합 화염에서 연료의 산소함유량이 적을 경우에 타고 남은 연료가 주변의 공기와 반응하는 정도가 커져서 화염도 역시 길게 나타남을 알 수 있다. 구체적인 데이터로 살펴보면 당량비가 0.9 일때 불꽃 전체가 안정된 형상을 유지하지 못하고 많이 흔들거렸으며, 당량비가 1.3 인 경우에는 불꽃이 길게 형성되고 불꽃의 위쪽 끝부분이 안정하게 유지되지 못 하였다. 당량비가 1.0, 1.1, 1.2 인 경우에는 불꽃은 안정된 타원형을 유지하였다. 마지막으로 당량비가 1.0 인 경우에 완전연소가 일어나서 flame temperature 가 가장 높게 된다.

키워드

화염 ,   전파,   기계실험,   보고서,   화염현상 ,   전파속도,   flame temperature