선박용 엔드라인 화염방지기의 구조 설계에 따른 소염 성능 분석

정해창

doi:10.5293/kfma.2025.28.2.064

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자료유형: 학술저널

저자정보: 정해창 (국립목포해양대학교)

저널정보: 한국유체기계학회 한국유체기계학회 논문집 한국유체기계학회 논문집 제28권 제2호(통권 제149호)

발행연도: 2025.4

수록면: 64 - 72 (9page)

DOI: 10.5293/kfma.2025.28.2.064

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End-line flame arresters for marine applications are installed at the ends of pipelines connected to storage tanks to prevent flashback. To ensure the operation of these flame arresters, the structural design of the flame-quenching element and the main body was categorized into integrated and separated models. A numerical analysis model employing porous media was established to develop flame arresters that satisfy the conditions of international standards. In the numerical analysis model, a porosity of 0.4647 was applied, and the shape factors in the Ergun equation were used to set the viscous and inertial resistance coefficients as boundary conditions. The performance of the flame-quenching element was evaluated based on the flame's temperature distribution. The integrated model's temperature was indicated to be relatively higher than that of the separated model, leading to flame mixing and flashback. Additionally, a prototype was manufactured to validate the reproducibility of the flame arrester model, and an endurance burning test was conducted. During the test, the protected side temperature of the integrated model rapidly increased to approximately 800 °C, resulting in flashback and thermal deformation. The results of the numerical analysis model and the prototype showed similar trends, confirming the reliability of the numerical model essential for flame arresters. The flame-quenching performance evaluation model developed in this study is expected to contribute to the future development of flame arresters.

#Marine end-line flame arrester(선박용 엔드라인 화염방지기) #Flame-quenching(소염) #Porous media(다공성 매질) #Endurance burning test(지속적 연소 시험) #Structural design(구조적 설계)

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