• 제목/요약/키워드: 균질 연소

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이차원발광화상계측에 의한 예혼합압축자기착화연소의 연소실내 혼합기의 불균질성에 관한 연구 (Using Two-Dimensional Chemiluminescence Images to Study Inhomogeneity in Mixture Gas in the Combustion Chamber for HCCI Combustion)

  • 임옥택;노리마사 이이다
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권12호
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    • pp.1043-1050
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    • 2010
  • HCCI엔진에는 농도성층화와 열적성층화가 존재하고, 이것들은 착화와 연소과정에 영향을 미치고 있다. 본 연구에서는 예혼합기의 불균질성이 HCCI연소과정에 미치는 영향에 대해서 조사하였다. 우선 4행정광학엔진을 이용하여 잔류가스가 있는 경우와 급속압축장치를 이용하여 잔류가스가 없는 경우의 예혼합기의 불균질성에 대하여 비교분석하였다. DME를 연료로 이용하고 프래밍카메라를 사용하여 2차원화학발광이미지를 취득하였다. 그 결과, 잔류가스가 있는 불균질 한 경우에 4행정엔진실험에서는 연소현상이 공간적으로 연소현상의 시간차이가 발생하였다. 잔류가스가 없는 급속압축장치의 실험에서는 4행정기관의 결과에 비해서 더 적은 공간적인 변화가 존재하는 것을 알 수 있었다.

프로판의 촉매연소 특성에 관한 수치적 연구 (A Numerical Study on the Propane Combustion Characteristics in a Catalytic Combustor)

  • 이연화;김종민;김만영;유명종
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.247-250
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    • 2009
  • 촉매 연소는 낮은 온도와 희박한 조건에서 연소가 가능할 뿐만 아니라 $NO_x$, CO, UHC와 같은 오염물질을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 하지만 촉매연소는 균질 반응뿐만 아니라 비균질 반응에 의해서 지배되는 매우 복잡한 반응과정을 가지고 있기 때문에 촉매 연소기의 안정적인 작동을 위해서는 다양한 탄화수소의 촉매연소 특성에 대한 연구가 필요하다. 연구에서는 메탄 촉매연소 특성에 대한 수치적 연구의 검증을 거친 후 수소의 공급량, 과잉공기비, 그리고 공간속도의 변화에 따른 프로판의 촉매연소 특성을 고찰하였다.

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50톤/일 상업용 소각로 연소실 2차 공기 노즐 설계 (Secondary Air Nozzle Design of Combustion Chamber of 50 ton/day Commercial Incinerator)

  • 박병수;이진욱;서정대;허일상
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1999년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.127-132
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    • 1999
  • 우리나라의 도시폐기물 소각로는 화격자 위에 폐기물을 공급하고 화격자 밑에서 공기를 공급하는 스토커식 소각로를 대부분 채택하고 있다. 이러한 스토커 소각로 연소실내에서는 매우 복잡한 연소현상이 발생하는데, 연소실로 투입된 쓰레기는 먼저 건조부에서 수분의 건조가 일어나고, 화격자의 구동에 의해 쓰레기가 혼합 및 이송되면서 열분해, 가스화, 가연성분의 탈휘발화 및 연소, 일부 고정탄소의 표면연소 등의 반응이 일어난다. 그리고 1,2차 연소실에서는 휘발분 및 비산된 고체의 연소가 일어나는데, 이때 대류 및 복사열전달 등의 복잡한 현상을 수반하는 유동장이 형성된다. 더욱이 불균질한 특성을 갖는 쓰레기층 내에서의 복잡한 현상으로 인하여 발생하는 경계조건 설정의 불확실성으로 연소실내의 연소 현상을 전산해석하는 데에는 상당한 어려움이 있다.(중략)

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균질기에 의해 미립화된 벙커유의 연소 특성 연구 (A Study on the Combustion Characteristics of Atomized Bunker oil by Homogenizer)

  • 한상구;최정식;윤석훈;박노성;김대헌;송영민;최재혁
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2012년도 전기공동학술대회 논문집
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    • pp.188-190
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    • 2012
  • 고전단력을 갖도록 개발된 Homogenizer를 이용해 IFO 380cst Bunker-C 시료를 미립화 및 균질화하는 전처리를 시행하였다. 전처리된 시료의 슬러지 저감효과를 확인하기위하여 유청정기(oil purifier)를 이용하였고, 실험결과 약 13% 가량 슬러지 생성이 감소하는 것을 확인하였다. 또한, 전처리 후 유청정기를 통과한 시료를 실제 보일러 시스템에서 연소시켜 연소 성능 특성을 확인한 결과 CO가 감소하는 경향을 확인하였다. 선박운항비용 분석을 통해 U.L.C.C 기준 연 8,800만원 가량의 연료비 절감 효과가 있을 것으로 추정된다.

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연료비 절감을 위한 선박용 연료유 균질기 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Marine Fuel Oil Homogenizer for Fuel Costs Saving)

  • 한상구;최정식;박노성;김대헌;류경부;천강우;윤석훈;최재혁
    • 해양환경안전학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.584-590
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    • 2012
  • 본 연구에서는 고정자와 회전자에 의해 발생하는 전단력(Shearing force)을 이용한 선박용 연료유 균질기(Homogenizer) 개발에 관한 연구를 수행하였다. 균질기의 균질화 및 미립화 정도에 대한 성능을 조사하기 위하여 IFO 380 cSt Bunker-C 시료에 전처리(Pre-treatment)를 시행하였다. 전처리한 시료의 슬러지(Sludge) 저감 효과를 확인하기 위하여 유청정기(Oil purifier)를 이용하였다. 실험결과 균질기로 전처리한 시료에서 슬러지양이 약 13 % 감소하는 것을 확인하였다. 또한, 전처리 후 유청정한 시료를 실제 보일러 시스템에서 연소시켜 CO가 감소하는 연소특성 경향을 확인하였다. 이와 같은 결과를 통해 개발된 선박용 연료유 균질기를 실선에 적용할 경우 연료비 및 운항비용 절감 효과가 있을 것으로 판단된다.

정적연소기에서의 메탄-공기 혼합기의 연소특성(1) : 균질급기 (Combustion Characteristics of Methane-Air Mixture in a Constant Volume Combustion Chamber(1): Homogeneous Charge)

  • 최승환;전충환;장연준
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.48-57
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    • 2003
  • A cylindrical constant volume combustion chamber was used to investigate the flow characteristics at spark plug and the combustion characteristics of homogeneous charge methane-air mixture under various initial pressure, excess air ratio and ignition times in quiescent mixture. The flow characteristics such as mean velocity and turbulence intensity was analyzed by hot wire anemometer. Combustion pressure development measured by piezoelectric pressure transducer and flame propagation acquired by ICCD camera were used to investigate the effect of initial pressure, excess air ratio and ignition times on pressure, combustion duration, flame speed and burning velocity. Mean velocity and turbulence intensity had the maximum value at 200 or 300ms and then decreased to near 0 value gradually after 3 seconds. Combustion duration, flame speed and burning velocity were observed to be promoted with excess air ratio of 1.1, lower initial pressure and ignition time of 300ms.

HCNG 혼합가스 균질성 및 안정성 연구 (A Study on the Homogeneity and Stability for HCNG mixing gas)

  • 김영구;강승규;안정진
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.319-321
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    • 2014
  • The homogeneity and the long term stability for HCNG(CNG composed of about 20 % hydrogen) have been studied. The homogeneity by using ANOVA shows that the HCNG mixing gas is homogeneous ; the relative uncertainty of homogeneity is 0.0375 %. The long term stability for HCNG mixing gas by using F-test and t-test shows that HCNG mixing gas is stable ; the relative uncertainty of the long term stability is 0.0682 % for seven months.

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정적연소기에서의 메탄-공기 균질혼합기의 연소특성 분석 (Combustion Characteristics Analysis of Methane-Air Homogeneous Mixture in a Constant Volume Combustion Chamber)

  • 이석영;김상진;전충환
    • 한국연소학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.9-16
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    • 2008
  • In this study, a cylindrical constant volume combustion chamber is used to investigate the flow and combustion characteristics of methane-air homogeneous mixture under various initial charge pressure, excess air ratios and ignition times. The flame and burning speed, mean gas speed are calculated by numerical analysis to analyze the combustion characteristics. It is found that the mean gas velocity during combustion has the maximum value around 300 ms and then decreased gradually on the condition of 10000 ms, and that the combustion duration is shorten and flame speed and burning velocity have the highest value under the conditions of an excess air ratio 1.1, an initial charge pressure of 0.2 MPa and an ignition time of 300 ms in the present study. And, the initial pressure and burning speed are in inverse proportion, so that it is in agreement with Strehlow who presented that the initial pressure and burning speed are in inverse proportion when the burning speed is under 50cm/s.

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FIRE Code를 사용한 정적연소기의 메탄-공기 균질 혼합기 연소특성 연구 (A Study on Combustion Characteristics of Methane-air Homogeneous Mixture in a Constant Volume combustion Chamber by FIRE Code)

  • 이석영;허강열
    • 한국연소학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.28-36
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    • 2006
  • A constant volume combustion chamber was used to investigate the combustion characteristics. of homogeneous charge of methane-air mixture under various initial pressure, equivalence ratio and ignition times. The constant volume combustion chamber(CVCC) mostly has been studied by the experiments of visualization until now. So it is needed the numerical analysis of fluid and combustion characteristics in chamber by the more detail simulation. In this paper, the numerical analysis is tried to approach basically the homogeneous charge combustion phenomena under the various conditions, and the combustion phenomena in chamber is numerically analyzed by the commercial FIRE code. As a results, the combustion phenomena which were mean temperature, OH radical and reaction rate in chamber were investigated and it showed that the smallest flame growth occurs for the lean state and the increase of initial charged pressure condition due to the reduced OH radical.

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균질기에 의해 혼합된 물-벙커유의 배기가스 배출 특성에 관한 연구 (A Study on Characteristics of Exhaust Gas Emissions of Water-Bunker Oil Mixed by Homogenizer)

  • 최정식;한상구;최재혁;박상균;박노성;김대헌
    • 해양환경안전학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.518-524
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    • 2013
  • 본 연구에서는 균질기에 의해 혼합된 물과 벙커-A를 보일러로 연소하였을 때의 배기 배출물 특성에 대해 연구를 수행하였다. 그 결과로 균질기로 균질화 된 벙커-A의 경우, 순수 벙커-A에 비해 NOx 농도는 19 %, CO 농도는 54 % 감소를 나타냈다. 물-벙커A의 경우 물 혼합 비율이 증가할수록 NOx 농도분포가 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 20 %물-80 %벙커-A의 경우 순수한 벙커-A 보다 배기가스 내 NOx 농도가 45 %까지 감소하였다. 그러나 20 %물-80 %벙커-A의 경우, CO농도 분포는 불규칙한 변화를 나타냈다. 이것은 일정량 이상의 물 혼합은 보일러의 연소 성능 저하 원인이 될 수 있다는 것을 의미한다. 이 결과로부터 본 연구에서 보일러의 정상 연소를 위한벙커A유 내 물의 한계 혼합율은 15 % 인 것을 알 수 있었다. 연돌 부근에서 채취한 매연 부착양은 물의 혼합율이 증가할수록 감소하였다.