• 제목/요약/키워드: 과잉공기비

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유동층을 이용한 유,무연탄 혼합 연소로에서 대기오염물질 생성과 연소효율 연구 (A Study on Production of Air Pollutants and Combustion Efficiency of Anthracite-Bituminous Coal Blend Combustor Using Fluidized Bed)

  • 조상원;민병철
    • 공업화학
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    • 제8권3호
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    • pp.517-523
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    • 1997
  • 본 연구는 유동층연소로에서 유,무연탄 혼합연소시 대기오염물질 발생과 연소효율에 관하여 실험하였으며, 실험결과는 다음과 같다. 유동층연소로 높이가 증가할수록 이산화황과 질소산화물의 농도는 증가하는 것으로 나타났으며, 무연탄 혼합비가 증가할수록 이산화황의 농도는 증가하였으나 질소산화물농도는 큰 변화가 없었다. 무연탄 혼합비가 증가할수록 비산유출율도 증가하였고 주입 가연성분에 대한 유출 가연성분비도 증가하였다. 또한, 무연탄 혼합비에 관계없이 비산유출입자의 평균입경에 따른 미연분 함량은 미세입자에서 대체로 높게 나타났다. 한편, 연소효율은 층온도 $850^{\circ}C$, 과잉공기 20% 이상에서 큰 차이를 보이지 않았으므로 유속 0.3m/s, 층온도 $850^{\circ}C$, 과잉공기비 20%의 조건으로 혼합연소시키는 것이 적절한 것으로 나타났다.

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초희박 직접분사식 가솔린 엔진용 삼원촉매의 운전조건에 따른 배기저감 특성 (Emission Reduction Characteristics of Three-way Catalyst with Engine Operating Condition Change in an Ultra-lean Gasoline Direct Injection Engine)

  • 박철웅;이선엽;이의형;이장희
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권9호
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    • pp.727-734
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    • 2015
  • 세계적으로 유가 상승에 따른 내연기관의 에너지 변환 효율을 높이고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 가솔린엔진에서 높은 열효율을 실현하기 위해서는 희박연소에 의한 비열비의 증가 및 단열화염온도의 저감에 의한 열효율 향상이 필수적이다. 직접분사식 가솔린 엔진은 연료를 직접 연소실에 공급하고 정밀한 연소제어를 통해 희박 연소가 가능하게 하지만 희박연소 한계의 확대와 안정된 희박연소제어가 요구된다. 희박연소 엔진에 대한 삼원촉매의 배출가스 저감특성은 높은 공기과잉률 및 낮은 배기가스 온도로 인해 매우 제한적이다. 이에 효과적인 삼원촉매의 개발을 위해 승용 차량용 엔진의 주요 연비시험 운전조건인 2000 rpm BMEP 2bar 조건에서 공기과잉률의 변화에 따른 배출가스 반응 및 생성 특성을 비교하였다. 희박연소 조건에서 $NO_2$가 생성되었으며, $NO_2$의 비율은 공기과잉률이 증가할수록 증가하고 $N_2O$는 감소하였다.

실시간 연소제어를 위한 화염 내 라디칼 계측기법 연구 (An Experimental Study on the Measurement of Radicals in Flame for Real TIme Combustion Control)

  • 권승진;김세원;신명철;류태우;김용모
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2006년도 제33회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.53-59
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    • 2006
  • This study is measurement of radicals in gas & light oil diffusion flame focused on burner exit. The goal of this study is to analyse the relationship between flame chemiluminescence($OH^{\ast}$, $CH^{\ast}$, $C_2^{\ast}$) intensities and flame conditions. The investigation performed turbulent diffusion flame of commercial burner in varying the excess air ratio from 1.0 to 1.8. The optical emissions were measured by photomultiplier(PMT) using optical band pass filter and spectrometer system. The effects of excess air ratio and NOx emission characteristics on the radical emission intensities were investigated experimentally.

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공탑속도 및 과잉공기비에 따른 석탄유동층연소로의 조업특성 (Effect of Excess Air and Superficial Air Velocity on Operation Characteristics in a Fluidized Bed Coal Combustor)

  • 장현태;차왕석;태범석
    • 한국안전학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.84-92
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    • 1999
  • The effects of air velocity and excess air on combustion characteristics were studied in a fluidized bed combustor. The domestic low-grade anthracite coal with heating value of 2010 kcal/kg and the imported bituminous coal from Australia with heating value of 6520 kcal/kg were used as coal samples. The combustion characteristics of mixed fuels in a fluidized bed combustor could be interpreted by pressure fluctuation properties, ash distribution and gas emission. The properties of the pressure fluctuations, such as the standard deviation, cross-correlation function, dominant frequency and the power spectral density function, were obtained from the statistical analysis. From this study, the combustion region increased with increasing air velocity but decreased with excess air due to combustion characteristics of anthracite and bituminous coal.

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100kW용량가스 연소기의 FGR에 의한 Nox발생 특성 연구 (NOx Emission Characteristics of 100kW Gas Burner by FGR)

  • 김경래;김혁주;박병식;김종진
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2001년도 제23회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.1-7
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    • 2001
  • FGR is one of the most widely used methods of NOx reduction in the combustion process. It was investigated the effect of FGR, excess air ratio, peak temperature and firing rate on NOx emission in this study. 100kW burner and LNG were adopted in this experiment. NOx emission was notably decreased with the increase of FGR, however CO emission was also drastically increased in the 25% FGR. And excess air ratio, peak temperature and firing rate did not affect the NOx emission appreciably in the normal operating condition.

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평면화염 버너의 선회유동 및 연소특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Swirled Flow Pattern and Combustion Characteristics in the Flat Flame Burner)

  • 김철민;최수진;전충환;장영준
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.686-691
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    • 2000
  • The flat flame made by swirling air has lots of the different characteristics according to the swirl numbers in the burner throat. Its combustion characteristics are also affected by them. In this study, the flow patterns in the flat flame burner which is no firing condition were investigated experimentally with using smoke in terms of each swirl number. Also the blow off, flame structure, temperature distribution and NO emission in the firing condition were measured at the atmosphere and combustion furnace.

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오리멀젼의 특성과 연소에 관한 연구 (A Study on the Properties and Combustion of Orimulsion)

  • 이재구;김재호;박태준;손성근;홍재창;김용구;최영찬
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2000년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.165-174
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    • 2000
  • 새로운 에너지원으로 개발된 오리멀젼의 국내 활용에 관한 기술적인 특성을 파악하기 위하여 연료 특성과 연소에 대한 실험적인 연구를 수행하였다. 연료저장을 위한 최적온도는 6$0^{\circ}C$이었으며 온도가 낮으면 점화특성이 불량하고 너무 상승하는 경우에는 계면분리 현상이 보였다. 연소를 위해 필요한 연소실온도는 $600^{\circ}C$ 이상이 요구되었고 수분의 비등폭발에 의해 2차 연소가 특징적으로 관찰되었다. 오리멀젼 연소시 배기가스중 오염물질 농도는 과잉공기비에 SO$_2$ 가 1700-2200ppm , NOx 100-150ppm 으로 측정되었다.

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동축 공기다단 LPG화염의 NOx 생성특성에 관한 연구 (Characteristics of NOB Formation in a Coaxial Multi-Air Staged LPG Flame)

  • 김한석;안국영;김호근;유명종;백승욱
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제27권2호
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    • pp.215-226
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    • 2003
  • Experimental and numerical studies have been done to examine the effects of excess air ratio and tertiary air swirl number on the formation characteristics of NOx in a pilot scale combustor adopting a multi-air staged burner. In numerical calculation the mathematical models for turbulence, radiation and nitric oxide chemistry were taken into account. The radiative transfer equation was solved using the discrete ordinates method with the weighted sum of gray gases model. In the NOx chemistry model, the chemical reaction rates for thermal and prompt NOx were statistically averaged using a probability density function. The results were validated by comparison with measurements. For the experiment, a 0.2 MW pilot multi-staged air burner has been designed and fabricated. Using the numerical simulation developed here, a variation of thermal and prompt NOx formation was predicted by changing the excess air ratio and tertiary air swirl number. As the excess air ratio increased up to 1.9, the formation of the total as well as thermal NOx at exit increased while the prompt NOx decreased. The formation of thermal NOx was more affected by concentration of $O_2$ and $N_2$ than gas temperature. When the tertiary air swirl number increased, the formation of the total as well as the prompt NOx slightly decreased.

수소 연료를 적용한 소형 2행정 엔진 성능 특성에 관한 연구 (A Study on Performance Characteristics of a Small-Sized Hydrogen-Fuelled Two-Stroke Engine)

  • 김용래;김선엽;오세철;박철웅;최영
    • 한국가스학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.28-33
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    • 2020
  • 수소 연료를 적용한 2행정 기반의 소형 SI 엔진의 성능 특성에 관하여 살펴보았다. 이를 위하여 주로 모형 항공기용으로 사용되는 210 cc급 엔진을 비롯하여 소형 동력계 및 수소연료와 엔진 오일 공급을 위한 장치를 포함한 실험을 구성하였다. 우선 가솔린 연료를 공급한 기본 상태의 엔진 출력과 토크를 측정해 보았으며, 최대 6 kW 수준의 출력을 확인하였다. 이후 수소 연료를 공급하면서 성능 시험을 수행하였는데, 수소의 경우에는 공기과잉율 기준 공연비가 낮아질수록 즉, 연료 공기 혼합기가 농후해 질수록 역화 현상이 발생하여 출력에 제한이 생길 뿐만 아니라 엔진 하드웨어에도 치명적인 영향을 줌을 확인하였다. 따라서 공기과잉율을 기준 수치 이상에서 엔진을 운전하며 안정적인 수준의 연소를 통하여 가솔린 성능의 절반 수준인 최대 3 kW 의 출력 성능이 나옴을 최종 확인하였다.

반도체 분말을 이용하여 제조된 $SrTiO_3$소결체의 소결 분위기에 따른 입계 화학 및 전기적 특성 (Effect of Sintering Atmosphere on the Electrical and Chemical Characteristics of the Grain Boundaries of $SrTiO_3$Ceramics Prepared from Semiconducting powders)

  • 박명범;조남희
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권12호
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    • pp.1150-1158
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    • 2000
  • 반도성 SrTiO$_3$분말을 이용하여 상압에서 제조된 소결체의 소결 분위기에 따른 소결체 입계의 결함 화학 및 전기적 특성을 고찰하였다. 소결 분위기를 질소-수소, 질소, 공기로 변화시킴에 따라서 입계에서 O/(Sr+Ti)의 비는 1.6로부터 2.1로 증가하였으며, 또한 입계의 과잉 음전하층에서 전하 밀도는 1C/$ extrm{cm}^2$로부터 1.26C/$\textrm{cm}^2$로 증가하였다. 소결체의 문턱 전압, 입계 저항 그리고 입계 전위 장벽은 소결 분위기를 질소-수소로부터 공기로 변화시킴에 따라 6.40-1000 V/cm, 2.70-3050 kΩ 그리고 0.08-10.9 eV로 각각 증가하였다.

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