• 제목/요약/키워드: 난류화염구조

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원주 보염기에 의해 안정화된 난류 예혼합 화염의 구조 (Structure of Premixed Turbulent Flames Stabilized by a Cylinderical Flame Holder)

  • 최병륜
    • 대한기계학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.497-508
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    • 1985
  • 본 논문에서는 일양한 예혼합 기류중에 놓여진 원주 후류의 고온 순환류에 의 해 보지되는 난류 예혼합 화염을 대상으로 해서 유동의 가시화 및 온도와 이온전류의 변동의 측정에 의해서 화염의 구조를 조사한 결과, 원주 보염기 후류의 재순환 영역부 근에 형성된 전단층에 있어서는 코히렌트(Coherent)구조의 화염이 되고 하류부에서는 불규칙한 3차원 와(渦)에 지배되는 전파성 화염이 형성 되었다. 온도변동에 대한 쌍 봉성의 확율밀도분포와 이온전류변동에 대한 3개의 피이크의 확율밀도분포는 엷은 반 응면을 사이에 두고 미연혼합기괴와 기연가스괴가 서로 접하는 주름 상층류화염 또는 층류화염편의 구조에 대응하며, 코히렌트 와(渦)에 지배되는 화염에 있어서는 거시적 혼합은 코히렌트 와의 거동에 지배되나 그 구조는 주름상층류 화염과 일부 강한 전단 력을 받는 부분에는 분산 반응영역의 구조임이 밝혀졌다.

난류 화염 내에서의 매연 입자의 생성및 재연소 (Soot Formation and Combustion in Turbulent Flames)

  • 정종수;신현동;이춘식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.962-978
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    • 1989
  • 본 연구에서는 저자들이 이미 발표한 난류 화염에서의 매연 농도 분포 해석을 포함한 화염 구조 및 복사 열전달의 해석에 대한 연구와 관련하여, 난류 화염에서의 생성된 매연 입자의 재연소 속도에 관한 새로운 모델을 제시한다.구체적인 방법 으로, 난류 화염에 대한 난류 지배 방정식의 매듭(closure) 문제로서 문제가 되고 있는 난류 모델과 반응 속도 모델에 대해서는 비교적 잘 정립되어 있다고 할 수 있는 축대칭 분류 유동을 선택하여, 난류 모델과 난류 연소 속도 모델을 고정하고, 난류 화염에서의 매연 생성 및 연소 모델을 검토하였다.

동축이중공기분류중의 난류확산화염에 관한 실험적 연구(I)

  • 조용대;최병륜
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.912-919
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    • 1990
  • 본 연구에서는 다중선회연소기의 원리에 기초하여 속도차가 있는 두 공기류의 전단층에 기체연료를 분출하여 연소시키면 연료가 두 공기류 사이에 유입되므로 연료 가 산화제의 접촉면적이 증대되고 또한 난류혼합속도가 큰 영역으로 연료가 유입되므 로 혼합효과가 증대되어 고부하연소에 적절한 방식이 될 것으로 생각하여 동축이중공 기분류중의 난류 확산화염에 대해 그 화염구조를 밝히고 이 화염을 실용연소기에 응용 하기 위한 기초자료를 얻는데 목적이 있다.

동축이중 공기분류중의 난류확산화염에 관한 실험적 연구 II (An Experimental Study on Turbulent Diffusion Flame in Double Coaxial Air Jets(II))

  • 조용대;최병윤
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.1234-1243
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    • 1990
  • 본 연구에서는 선회가 없는 중심기류와 주위기류의 난류 전단층에서 형성되는 난류확산화염의 천이영역(transition region)에 주목하여 전단층내의 혼합작용과 화염 구조와의 상호작용을 규명하기 위해 거시적 및 순간적인 화염구조에 대해 실험적으로 조사 연구한 결과를 보고한다.

질소희석이 부상된 수소 난류확산화염의 화염안정성에 미치는 영향 (Nitrogen Dilution Effects on Liftoff Flame Stability in Non-premixed Turbulent Hydrogen Jet with Coaxial Air)

  • 오정석;윤영빈
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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    • pp.393-396
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    • 2008
  • 질소 희석 가스가 수소화염의 화염안정성에 미치는 영향을 실험적으로 연구하였다. 연료는 수소이며 수소화염을 부상시키기 위하여 동축공기를 사용하였다. 이때 수소의 속도는 200 m/s이고 동축공기의 속도는 16 m/s로 고정하였다. 질소 희석 가스는 연료 공급라인에 주입되었으며 전체 연료 부피의 0$\sim$20%까지 주입하였다. 화염구조분석을 위하여 PIV/OH PLIF 동시측정 기법을 사용하였다. 수소 난류 확산화염 화염안정성 실험을 통하여 질소 가스 주입에 따라 부상화염 높이는 증가하였으며, 난류 화염 전파속도는 감소하였다. 그리고 난류 화염전파속도는 난류강도의 함수로 표현될 수 있었다.

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레이저 토모그래피와 화염구조선도에 의한 연소영역의 검토 (A Discussion of Combustion Regime Based on Laser Tomography and Flame Structure Diagram)

  • 김준효
    • 동력기계공학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.17-24
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    • 1998
  • The combustion regime was discussed using a laser tomography and flame structure diagram. It was shown first how to represent the turbulent burning velocity and flame structural parameters in the dimensionless plane referred to as the flame structure diagram. And then, turbulent flame structure from the obtained images by laser tomography was compared with combustion regime in the Re-Da plane, one of the diagrams, specified by different researchers. As the result, the $u'/S_{L0}$ ratio at the boundary between the wrinkled laminar flame regime and reactant islands flame regime was found to be about 1.5.

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화상처리기법에 의한 예혼합 난류전파화염의 구조해석 (The Structural Analysis of Premixed Turbulent Propagating Flames Utilizing the Image Process Technique)

  • 라진홍
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제23권4호
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    • pp.593-600
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    • 1999
  • The structure of premixed turbulent flames in constant volume vessel was investigated by using a laser tomography. The flame structure was visualized by passing a laser sheet with 0.2mm thick and 2 cm wide through the turbulent flames to obtain their 2-D images. From the obtained images islands of reactants as well as of products were found at least in the 2-D images when the turbu-lence intensity was above 0.4m/s. Moreover in order to obtain the characteristic flamelet thickness the light intensities of them were digitized and processed into three colors incorporating two appro-priate threshold values in the image analysis. As the result the averaged value of charactertistic flamelet thickness was found to be about two times compared to laminar one.

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난류 화염 구조 규명을 위한 조건 평균 측정법 (Conditional Sampling Measurement to Identify Flame Structures in Turbulent Combustion)

  • 허강열
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.8-11
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    • 2004
  • Conditional sampling measurement is required for conditional averages as well as unconditional Favre averages to resolve different flame structures of turbulent combustion. A Favre average can be obtained as an integral of conditional average and Favre PDF in terms of the mixture fraction, which is a preferred choice as a sampling variable in diffusion controlled turbulent combustion. MILD combustion data are presented as an example for a conditionally averaged data set and comparison with CMC calculation results.

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평면전단층의 난류예혼합 화염의 구조에 관한 실험적 연구 (A study of turbulent premixed flame structure in a plane shear layer)

  • 이재득;최병륜
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제13권4호
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    • pp.33-39
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    • 1989
  • A turbulent premixed flames of layer formed between burned hot gas and unburned mixture were investigated by means of schlieren photograph with fluctuations of temperature and ion current. The combustion intensity between burned hot gas and shear layer was higher than the intensity between unburned mixture and shear layer. A wrinkled laminar flame and flamelet were appeared at downstream to exist and distributed reaction zone was at upstream as a result of analyzed probability density functions of temperature fluctuation. The initial combustion intensity of reaction zone of eddy between burned hot gas and shear layer was higher than that of final, flowing downstream, and vice versa between unburned mixture and shear layer.

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난류 부분예혼합 제트화염에 대한 난류 및 연소모델의 예측성능 검토 (Investigation of the Prediction Performance of Turbulence and Combustion Models for the Turbulent Partially-premixed Jet Flame)

  • 김유정;오창보
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제28권4호
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    • pp.35-43
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    • 2014
  • 3개의 난류모델과 3개의 연소모델로 구성된 9개의 모델조합을 이용하여 난류 부분예혼합 제트화염 구조에 대한 수치적 예측성능을 검토하였다. 이용된 난류모델은 표준 ${\kappa}-{\varepsilon}$ 모델(SKE), Realizable ${\kappa}-{\varepsilon}$ 모델(RKE) 및 Reynolds 응력모델(RSM)이며 연소모델들은 Eddy Dissipation Concept 모델(EDC), Steady Laminar Flamelet 모델(SLF)와 Unsteady Laminar Flamelet 모델(ULF)이다. 9개 모델조합의 예측성능을 평가하기 위하여 실험결과가 알려진 Sandia D 화염인 난류 부분예혼합 제트화염을 대상으로 수치계산을 수행하였다. 얻어진 결과로서, 화염길이의 예측은 RSM > SKE > RKE순으로 길게 예측하였으며, RKE 난류모델은 화염길이를 너무 과소 예측하는 것을 확인하였다. RSM + SLF과 RSM + ULF의 조합은 화염길이는 비교적 잘 예측하였지만 하류에서의 화염온도를 과대 예측하였다. 반면에 SKE와 연소모델의 조합에서 SLF 또는 ULF 조합은 화염길이 뿐만 아니라 하류에서의 화염온도도 비교적 잘 예측하였는 것을 확인하였다. 반경방향 화염온도 및 화학종 농도분포를 비교해 본 결과 SKE와 연소모델의 조합이 가장 예측성능이 뛰어났으며 SKE + ULF의 조합이 가장 우수한 예측성능을 갖는 것을 확인하였다.