• 제목/요약/키워드: 단열화염온도

검색결과 29건 처리시간 0.028초

2단 다공성 매체버너에서 열교환기를 모사한 수관 유무에 따른 연소 특성 비교 (Comparison of Combustion Characteristics With and Without Water Tube Simulating Heat Exchanger in Two Sections Porous Media Burner)

  • 이희도;김재현;이기만
    • 한국가스학회지
    • /
    • 제23권5호
    • /
    • pp.24-34
    • /
    • 2019
  • 본 연구에서는 수관식 보일러의 열교환기를 모사하기 위하여 수관의 존재 유무에 따른 화염의 안정화와 연소 특성을 당량비와 유속에 따라 비교하였다. 버너는 화염이 존재하는 SiC foam과 역화 방지를 위한 세라믹 보드, 균일한 유동장을 형성하는 알루미나 볼로 구성되며, 반경 반향의 열 손실을 최소화하기 위하여 단열재로 밀폐되어 있다. 결과적으로 수관이 존재하는 경우 낮은 당량비 구간에서 역화 및 날림 현상의 경계가 넓어지는 것을 안정화 영역에서 확인할 수 있었다. 또한, 수관이 존재하는 경우 NOx 배출량이 수관이 없는 경우보다 증가하는 것을 확인하였다. 이는 수관이 존재함으로써 열 손실을 억제하여 화염의 온도가 증가하는 것으로 판단하였으며, O2 배출량과 화염의 온도를 예측하여 입증하였다.

고온연료의 점화 및 화염 소화특성에 미치는 복사효과 (Radiation Effects on the Ignition and Flame Extinction of High-temperature Fuel)

  • 김유정;오창보;최병일;한용식
    • 한국화재소방학회논문지
    • /
    • 제27권6호
    • /
    • pp.50-56
    • /
    • 2013
  • 대향류 비예혼합 연료-공기 유동장에서 고온연료의 점화특성과 형성된 화염의 소화특성에 미치는 복사효과에 대해 수치계산을 통해 검토하였다. 화학반응의 계산을 위해 GRI-v3.0의 상세화학반응기구를 사용하였으며, 단열계산과 광학적으로 얇은 복사모델을 적용하여 계산을 수행하였다. 대향류 유동장의 점화와 소화점을 정확히 찾기 위하여 화염제어 연속계산법을 적용하였다. 결과를 통해 스트레인율 변화에 대해 최고 온도보다는 최고 H 라디칼 농도가 점화와 소화거동을 이해하는데 더 적합하다는 것을 확인하였다. 최고 H 라디칼 농도변화 거동을 통해 기존에 알려진 S-곡선, C-곡선 및 O-곡선 등을 확인하였다. 복사열손실 분율($f_r$)과 공간에 대해 적분된 열발생률(IHRR)을 통해 $f_r$이 가장 큰 점에서 복사효과에 의한 소화가 발생하였으며, 화염신장 소화점에서는 IHRR이 가장 높지만 화염에서의 전도에 의한 열손실로 인해 소화가 되는 것을 확인하였다. 복사는 화염신장 소화점에는 거의 영향이 없지만 복사 소화점과 점화점에는 큰 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 또한 연료의 온도가 높아질수록 복사에 의한 소화점의 스트레인율과 화염신장에 의한 스트레인율 사이의 영역이 넓어지게 되어 화염 안정성이 향상되고 있음을 알 수 있었다.

온도와 질량유속이 불화중수소 화학 레이저 성능에 미치는 영향 (Effects of Temperature and Mass Flux on Deuterium Fluoride Chemical Laser Performance)

  • 박병서;이정환
    • 한국군사과학기술학회지
    • /
    • 제7권4호
    • /
    • pp.100-106
    • /
    • 2004
  • The effects of adiabatic flame temperature and mass flux on deuterium fluoride(DF) chemical laser performance were investigated. The power flux and specific power, which are important parameters containing the information of scaling effects of laser device magnitude, and chemical efficiency were selected as a judging parameter of DF laser performance. For the specific power, it was decreased by the increase of power flux of DF laser. Higher the adiabatic flame temperature of atomic fluorine generator, higher the chemical efficiency of DF laser was changed. It seems that the mass flux effect on the chemical efficiency is not remarkable.

규불화염계 수화열 저감제가 첨가된 시멘트 모르타르의 수화열 변화 및 균열저감 특성 (Hydration Heat and Crack-Reducing Properties of Cement Mortar Added Fluosilicate Salt Based Hydration Heat Reducer)

  • 김진용;이효송;이영우;김도수;이병기;길배수;한승구
    • 한국세라믹학회지
    • /
    • 제42권3호
    • /
    • pp.198-204
    • /
    • 2005
  • 본 연구에서는 규불화염, 가용성 실리카, 방향족계 고분자 축합물 그리고 잠열특성을 지닌 질산염계 무기화합물로 구성된 규불화염계 수화열 저감제를 시멘트 모르타르의 수화열 및 건조수축에 미치는 영향을 조사하였다. 규불화염계 수화열 저감제의 첨가로 시멘트 모르타르의 단열상승온도 및 건조수축에 의한 길이변화가 저감되는 특성을 나타내었다. 또한, 규불화염계 수화열 저감제가 첨가된 판상형 시멘트 모르타르 시험체의 균열 패턴을 측정한 결과, 수화열 저감과 건조수축에 의해 길이변화가 저감되는 복합적 효과를 통해 시멘트 모르타르의 균열저감성이 개선되는 것을 확인하였다.

고체산화물 연료전지용 예혼합 연소시스템 개발 (Development of Combustion System for Solid Oxide Fuel Cell System)

  • 조순혜;이필형;차천륜;홍성원;황상순
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
    • /
    • pp.96.1-96.1
    • /
    • 2011
  • Solid oxide fuel cells(SOFCs) can convert the chemical energy of fuel into electricity directly. With the rising fuel prices and stricter emission requirement, SOFCs have been widely recognized as a promising technology in the near future. In this study, lean premixed flame using the orifice swirl burner was analyzed numerically and experimentally. We used the program CHEMKIN and the GRI 3.0 chemical reaction mechanism for the calculation of burning velocity and adiabatic flame temperature to investigate the effects of equivalence ratio on the adiabatic flame temperature and burning velocity respectively. Burning velocity of hydrogen was calculated by CHEMKIN simulation was 325cm/s, which was faster than that of methane having 42 cm/s at the same equivalence ratio. Also Ansys Fluent was used so as to analysis the performance with alteration of swirl structure and orifice mixer structure. This experimental study focused on stability and emission characteristics and the influence of swirl and orifice mixer in Solid Oxide Fuel Cell Systme burner. The results show that the stable blue flame with different equivalence ratio. NOx was measured below 20 ppm from equivalence ratios 0.72 to 0.84 and CO which is a very important emission index in combustor was observed below 160 ppm under the same equivalence region.

  • PDF

HVOF 열용사 프로세스에서의 연소특성에 관한 수학적 모델링(I): 연소생성물의 화학조성 및 단열화염온도 (Mathematical Modeling of Combustion Characteristics in HVOF Thermal Spray Processes(I): Chemical Composition of Combustion Products and Adiabatic Flame Temperature)

  • 양영명;김호연
    • 한국연소학회지
    • /
    • 제3권1호
    • /
    • pp.21-29
    • /
    • 1998
  • Mathematical modeling of combustion characteristics in HVOF thermal spray processes was carried out on the basis of equilibrium chemistry. The main objective of this work was the development of a computation code which allows to determine chemical composition of combustion products, adiabatic flame temperature, thermodynamic and transport properties. The free energy minimization method was employed with the descent Newton-Raphson technique for numerical solution of systems of nonlinear thermochemical equations. Adiabatic flame temperature was calculated by using a Newton#s iterative method incorporating the computation module of chemical composition. The performance of this code was verified by comparing computational results with data obtained by ChemKin code and in the literature. Comparisons between the calculated and measured flame temperatures showed a deviation less than 2%. It was observed that adiabatic flame temperature augments with increase in combustion pressure; the influence was significant in the region of low pressure but becomes weaker and weaker with increase in pressure. Relationships of adiabatic flame temperature, dissociation ratio and combustion pressure were also analyzed.

  • PDF

가솔린 기관(機關)의 혼합기(混合氣) 성분(成分)이 연소특성(燃燒特性)에 미치는 영향(影響) (연소(燃燒) 속도(速度)에 미치는 영향(影響)) (The Effect of Mixture Component in a Gasoline Engine on Combustion (The Effect of Combustion Velocity))

  • 송재익
    • 한국분무공학회지
    • /
    • 제2권4호
    • /
    • pp.47-53
    • /
    • 1997
  • By using a premixed laminar burner, the effect of mixture component on laminar burning velocity($S_L$) was investigated. The following was made clear ; (1)As the humidity$(H_2O)$, $CO_2$ and Ar in mixture is increased, $S_L$ decreased in proportion to quantity of those dilution gases. (2) The heat reaction theory says that mean thermal conductivity $(\lambda_m)$, specific heat $(C_{pm})$ of mixture and adiabatic flame temperatures $(T_b)$ affect $S_L$. As a result of theoretical analysis, the effect of $\lambda_m\;and\;C_{pm}$ on $S_L$ is less than 1/25 of the effect of $T_b$, so the effect of $\lambda_m\;and\;C_{pm}$ can be ignored. (3) From experimental results, it was confirmed that $\ln(S_L)$ is proportional to $(1/T_b)$, that is, the effect of $H_2O$ on $S_L$ is mainly caused by changes of $T_b$. This conclusion was verified by the fact increases of $H_2O,\;CO_2$ and Ar decrease the intensity of radiation typical $C_2$, CH, and OH in the same manner.

  • PDF

복합발전 가스터빈 연소기용 저선회 노즐의 연료 분사 위치에 따른 배기배출 및 연소진동 특성 (Emissions and Combustion Dynamics with Fuel Injection Position for Low-swirl Nozzles of Gas Turbine Combustor)

  • 황정재;이원준;김민국;김한석
    • 한국가스학회지
    • /
    • 제26권6호
    • /
    • pp.37-44
    • /
    • 2022
  • 본 연구에서는 SN(Swirl Number)는 같지만 코어부와 스월러부의 질량유량비(m)가 다른 저선회 노즐 2종을 설계하여 상압 연소성능 시험을 수행하였다. 각 노즐에 대해 단열화염온도에 따른 연소성능 실험을 수행하였고 화염구조 특성, NOx 배출 특성, 연소진동 모드를 파악하였다. 화염구조가 크게 차이가 있었지만 CO 배츨 특성은 유사하였고 NOx 배출 특성도 화염구조보다는 연소진동과 더 큰 관련성이 있음을 보였다. 연료노즐의 위치를 변경하여 대류지연시간을 조절하면서 연소진동 및 NOx 배출 특성을 파악하였는데 대류지연시간이 연소진동 주기의 (3+4n)/4±1/4 (n=0,1,2,...) 영역에 들어올 때 진소진동이 강하게 나타나고 반대의 경우는 연소진동이 아주 약하게 발생함을 확인하였다.

커튼월의 박스형 선형조인트 내화충전시스템의 내화성능 (Fire Resistance Performance of Box Type Linear Joint Fire Stop System for Curtain Wall)

  • 여인환;조경숙
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국화재소방학회 2011년도 춘계학술논문발표회 논문집
    • /
    • pp.357-360
    • /
    • 2011
  • 고층 건축물에 주로 사용되는 커튼월의 경우 구조체와의 접합으로 인해 층간 틈새가 발생하게 되고 이는 화재 시 틈새를 통해 화염이나 연기 등의 확산 경로가 될 수 있다. 본 연구에서는 커튼월 시스템에 적용되는 선형조인트 내화충전시스템의 개발을 위해 경제적이고 시공이 간편한 박스형 시스템을 도입하고 내부에 다양한 변경하여 내화성능을 평가하였으며, 그 결과 케이싱 내부의 단열재 20mm두께의 내화 뿜칠재와 석고보드를 케이싱 안쪽에 박스 형태로 구성한 시스템이 가장 안정적이고 온도상승도 작은 것으로 나타났다.

  • PDF

Improvement of Fire Resistance for Timber Framed Walls by Reinforcement of Heavy Timber Frame

  • Park, Joo-Saeng;Hwang, Kweon-Hwan;Kim, Kwang-Mo
    • 한국가구학회지
    • /
    • 제21권6호
    • /
    • pp.469-478
    • /
    • 2010
  • 본 연구에서는 두 개의 주요 구조부분으로 구성된 새로운 하이브리드 목조 벽체의 내화성능을 평가하였다. 수직하중을 전적으로 담당하는 기둥-보 형태의 기본 골조에 두 가지 형태의 벽체가 채워졌을 때 이 전체를 내력 벽체로 가정하고 그 내화성능을 평가하고자 하였다. 하이브리드 벽체의 기본 개념은 뼈대를 갖는 전형적인 가구의 구조로부터 채용되었다. 기본이 되는 기둥-보 골조는 국산 낙엽송 소재로서, 기둥은 $180mm{\times}180mm$, 보는 $180mm{\times}240mm$ 단면의 부재가 사용되었다. 기둥-보 골조의 내부에 채워지는 벽체는 두 종류로서, 하나는 블러킹이 사용된 일반적인 경골목구조 벽체이고, 또 하나는 구조용 패널 사이에 스티로폼 단열재가 채워져 일체화된 구조를 이루는 구조용 단열 패널 벽체이다. 내화성능 시험에 사용된 모든 벽체는 2겹의 방화석고보드를 화염 노출면에 부착하였다. 모든 벽체는 우선 기둥-보 골조가 없는 상태에서 표준화염 조건에서 내화성능 시험을 수행하였고 다시 기둥-보 골조와 결합된 형태로 내화성능 시험을 수행하였다. 시험에 적용된 화염조건은 KS F 2257의 조건을 적용하였고 시험 중 구조체 내부 각 부위의 온도변화도 측정하였다. 본 연구를 통해 기둥-보 골조의 보강이 목구조 벽체의 내화성능 향상에 상당히 기여하는 것으로 확인되었다.

  • PDF