• 제목/요약/키워드: 난류 연소

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재순환 영역이 있는 축대칭 난류확산화염의 구조 -( I ) 비연소 유동장 측정 결과- (The Structure of the Axisymmetric turbulent Diffusion Flame -( I ) Flow Measurement in Isothermal Field-)

  • 이병무;신현동
    • 대한기계학회논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.328-334
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    • 1984
  • 본 연구에서는 기하학적으로는 물론이며 유동 장체가 축대칭이 되고 재순환 영역이 있는 노즐을 제작하여 우선 연구의 1차 단계로서 연소가 없을 경우 시간 평균 유속 및 난류 성분을 레이져 도플러 유속계로 비교적 정밀히 측정한후, 노즐 유체와 주위공기류와의 시간 평균 혼합특성을 구명하기 위하여 가스크로마토그라프에 의하여 농도 분포를 측정, 모델 검토를 위한 기초 데이타 제공과 실험용으로 채용한 노즐류의 구조를 구명하고저 한다. 특히 노즐유체를 수소/질소 혼합기인 경우와 공기를 사용 한 양 경우를 비교, 검토하므로써 부력효과에 대한 평가를 시도하였다.

영역분할조건평균법에 근거한 난류예혼합화염내 난류운동에너지 생성에 관한 연구 (Analysis of Flame Generated Turbulence for a Turbulent Premixed Flame with Zone Conditional Averaging)

  • 임용훈;허강열
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 대한연소학회 2003년도 제27회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.49-56
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    • 2003
  • Mathematical formulation of the zone conditional two-fluid model is established to consider flame-generated turbulence in premixed turbulent combustion. The conditional statistics of major flow variables are investigated to understand the mechanism of flame generated turbulence. The flow field in burned zone shows substantially increased turbulent kinetic energy, which is highly anisotropic due to reaction kinematics across thin flamelets. The transverse component of rms velocities in burned zone become larger than axial component in the core of turbulent flame brush. The major source or sink terms of turbulent kinetic energy are the interfacial transfer by the mean reaction rate and the work terms by fluctuating pressure and velocity on a flame surface.

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CMC 모델을 이용한 난류 비예혼합 Syngas 화염장 해석 (Fully coulpled CMC modeling for three-dimensional turbulent nonpremixed syngas flame)

  • 김군홍;이정원;김용모;안국영
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2006년도 제32회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.111-120
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    • 2006
  • The fully coupled conditional moment closure(CMC) model has been developed to realistically simulate the structure of complex turbulent nonpremixed syngas flame, in which the flame structure could be considerablyl influenced by the turbulence, transport history, and heat transfer as well. In order to correctly account for the transport effect, the CMC transport equations fully coupled with the flow and mixing fields are numerically solved. The present CMC approach has successfully demonstrated the capability to realistically predict the detailed structure and the overall combustion characteristics. The numerical results obtained in this study clearly reveal the importance of the convective and radiative heat transfer in the precise structure and NOx emission of the present confined combustor with a cooling wall.

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정전탐침법에 의한 예혼합 난류전파화염의 구조에 관한 연구 (A Study on the Structure of Premixed Turbulent Propagating Flames Using a Microprobe Method)

  • 김준효;안수길
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제3권6호
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    • pp.78-86
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    • 1995
  • The structure of premixed turbulent flames in a constant-volume vessel was investigated using a microprobe method. The flame potential signal having one to eight peaks was detected in the case of turbulent flames, each of them being regarded as a flamelet existing in the flame zone. Based on this consideration, the flame propagation speed, the thickness of the flame zone, the number of flamelets and the separation distance between adjacent flamelets in the flame zone were measured. The experimental resuits of this work suggest the existence of "reactant islands" behind the flame front when the turbulence was intensified to some extent. The critical(lowest) ratio of turbulence intensity to the laminar burning velocity being found to be about 0.7 for the formation of reactant islands in this experiment.

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Large Eddy Simulation of the Vortex Breakdown in Swirling Flow Using MPI Parallel Technique

  • 성홍계
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2000년도 춘계 학술대회논문집
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    • pp.107-112
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    • 2000
  • 연소실 안으로 분출되는 스월 유동의 vortex breakdown mechanism 에 대한 연구를 하였다. 3 차원 유한 체적기법과 Runge-Kutta 시간 적분법이 적용되었으며, 난류모델은 dynamic large eddy simulation (DLES)이 적용되었다. 계산 시간의 효율성과 기억용량을 효과적으로 사용하기 위하여 message passing interface (MPI) 병렬계산 기법이 적용되었다. 스월 난류 유동에 있어서 vortex breakdown 거동을 가시적으로 표착 하였는데. 이는 스월 유동에 의한 난류 응력 증대, 난류 생성/소산율 증대 및 혼합율 증대에 대한 실험적 근거를 뒷받침하는 매우 중요한 결과이다. 또한 평균 속도와 레이놀스 응력에 대한 계산 결과도 실험 결과와 비교하였다.

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DES를 이용한 초음속 유동내 수직 연료분사 유동의 난류 연소 해석 (Turbulent Combustion Dynamics of Transverse Fuel Injection into a Supersonic Crossflow using DES)

  • 원수희;정인석;최정열
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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    • pp.334-337
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    • 2008
  • 초음속 주 유동내 연료의 수직분사에 의한 비정상 반응 유동장에 대한 3차원 수치해석이 DES 난류 모델과 상세 화학반응 모델을 이용하여 수행되었다. 난류 반응 유동의 물리적 현상을 이해하기 위하여 해석 및 실험 결과를 비교하였다. 계산에 의해 구해진 OH 분포는 실험의 OH-PLIF 결과를 잘 모사하고 있다. 반면, 점화 지연 시간은 계산과 실험 사이에 차이를 보이고 있으며, 이는 실험적 계측의 한계에 기인하는 것으로 생각된다.

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고온ㆍ고압 정적 연소기내 난류 프로판 예혼합 화염의 매연생성에 관한 연구 (A Study on Soot Formation of Turbulent Premixed Propane Flames in n Constant-Volume Combustor at High Temperatures and High Pressures)

  • 배명환
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.1-9
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    • 2001
  • The soot yield has been studied by a premixed propane-oxygen-inert gas combustion in a specially designed disk-type constant-volume combustion chamber to investigate the effects of pressure, temperature and turbulence on soot formation. Premixtures are simultaneously ignited by eight spark plugs located on the circumference of chamber at 45 degree intervals in order to observe the soot formation under high pressures. The eight flames converged compress the end gases to a high pressure. The laser schlieren and direct flame photographs for observation field with 10 mm in diameter are taken to examine into the behaviors of flame front and gas flow in laminar and turbulent combustion. The soot volume fraction in the chamber center during the final stage of combustion at the highest pressure is measured by the in situ laser extinction technique and simultaneously the corresponding burnt gas temperature by the two-color pyrometry method. The pressure and temperature during soot formation are changed by varying the initial charge pressure and the volume fraction of inert gas compositions, respectively. It is found that the soot yield increases with dropping temperature and rising pressure at constant equivalence ratio, and that the soot yield of turbulent combustion decreases in comparison with that of laminar combustion because the burnt gas temperature increases with the drop of heat loss.

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세로축 화염안정기 형상이 램제트 연소실에서의 열전달 특성에 미치는 영향 (Influence of the Vertical Flame holder on Heat Transfer Characteristics of Ramjet Combustor)

  • 양강모;이건우;송지운;조형희;황기영
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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    • pp.305-309
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    • 2008
  • 본 연구에서는 화염 안정기 형상이 램제트 연소실에서의 단열 막냉각 효율에 미치는 영향에 대하여 실험을 수행하였다. 램제트 연소실 입구의 경사진 확장면의 끝에 화염안정기 형상을 설치하여 세로축 화염안정기에 의해 발생된 난류 유동이 다단 슬롯에 영향을 끼치도록 실험 장치를 구성하였다. 화염 안정기를 설치하였을 경우 화염안정기에 의해 발생된 유동의 높은 전단력과 난류강도로 인해 급격히 주유동과 혼합되어 화염안정기가 설치되지 않은 경우에 비해 전체적으로 냉각 성능이 감소함을 결과를 통해 확인하였다. 또한 각각의 경우 분사율을 높여주면 좀 더 양호한 막냉각 효율을 기대할 수 있었다.

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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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