Jones 식 (폭발범위 추정)

LFL = 0.55 × Cst, UFL = 3.5 × Cst

핵심 공식

Jones 식 — 화학양론 조성(Cst)으로 폭발(연소)범위를 추정

$LFL = 0.55 \times C_{st}, \qquad UFL = 3.5 \times C_{st}$

대표 계산 — 부탄(C₄H₁₀)

$n_{O_2} = 6.5 \Rightarrow C_{st} = \frac{100}{1+4.773 \times 6.5} \approx 3.1 \Rightarrow LFL = 0.55 \times 3.1 \approx 1.7\,\text{vol\%}$

에틸렌(C₂H₄): n_O₂ = 3 → Cst ≈ 6.5 → LFL ≈ 3.6 vol%

문제에서 보이는 키워드	정답으로 연결
LFL·UFL	$LFL = 0.55 \times C_{st},\quad UFL = 3.5 \times C_{st}$
nO2	$n_{O_2} = 6.5 \Rightarrow C_{st} = \frac{100}{1+4.773 \times 6.5} \approx 3.1 \Rightarrow LFL = 0.55 \times 3.1 \approx 1.7\,\text{vol\%}$
LFL(L)	폭발하한계 · 0.55 Cst · vol%
UFL(U)	폭발상한계 · 3.5 Cst · vol%
물리적 의미	· 하한계는 양론 농도의 약 절반(연료 부족 한계), 상한계는 약 3.5배(산소 부족 한계)라는 경험적 규칙
MOC 결합형이 최근 패턴	· Jones로 LFL 추산 → MOC = LFL × 산소양론계수의 2단 구조

⚠️ 함정 주의: 0.55(하한)와 3.5(상한)의 교차 대입이 대표 오답 · Jones식은 추정식 — 실측값과 다를 수 있다는 단서(“추산한다”)가 문제에 명시됨 · Cst 단계의 산소양론계수 오류가 최종 답을 벗어나게 하는 주 원인

아래 기출은 위에서 정리한 개념이 실제 시험에서 어떻게 출제됐는지 확인하기 위한 근거 자료입니다.

수록 기출 4문항 · 4개 시험 회차 · 2020~2022년

출제 경향 — Cst 계산 후 0.55배로 하한계를 구하는 2단 계산형이 표준 · 부탄·에틸렌·프로판이 단골 소재