• 대한기계학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.717-725
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• 1989

본 연구에서는 미분탄의 연소과정을 파악하기 위하여 메탄-공기 예혼합 화염에서 연소중인 석탄입자를 단계별로 여러 위치에서 순간 냉각에 의해 채취한 후 단면을 관측함으로써 미분탄 연소과정의 해석을 시도하였다. 산소 함유량이 미분탄 연소에 미치는 영향을 고려하기 위하여 반응로에서의 연소 조건을 바꾸어 보았다. 또한 미분탄 연소과정의 이해를 돕기 위해 비분탄을 도가니에 넣어 전기 로에서 가열하여 얻은 챠르와 공기중에서 가열하여 얻은 회(ash)에 대한 단면을 관측하였다. 시험용 미분탄은 국내 발전소 등지에서 대량 소비되는 수입 유연탄을 사용하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권4호
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• pp.45-51
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• 2015

정상초음파의 영향을 받는 메탄-공기 예혼합화염의 주파수-당량비 상관도 분석을 위한 실험적 연구가 수행되었다. 슐리렌가시화기법을 이용하여 예혼합화염의 전파영상을 획득하였으며, 영상 후처리를 통해 화염의 구조변이 및 전파거동을 면밀히 관찰하였다. 정상초음파가 개재할 때, 화염선단과 기연부에서 구조적 변이와 연소반응 촉진으로 인한 화염의 전파속도의 증가를 가져온다는 사실에 더하여, 초음파 구동주파수와 당량비에 대한 화염거동의 종속성을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권4호
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• pp.37-44
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• 2015

정상초음파의 영향을 받는 메탄-공기 예혼합화염의 주파수-당량비 상관도 분석을 위한 실험적 연구가 수행되었다. 고속카메라를 이용하여 예혼합화염의 전파영상을 획득하였으며, 영상 후처리를 통해 화염전파속도와 함께 화염의 전파거동을 면밀히 관찰하였다. 이론당량비 이하의 연료희박 당량비 구간에서 정상초음파가 개재할 때, 연소반응 촉진으로 인해 화염전파속도는 증가하였으나 화학반응강도가 포화상태에 이르는 당량비에서는 그 속도가 감소하였다.

• 한국연소학회지
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• 제4권2호
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• pp.63-74
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• 1999

The effects of EGR and premixedness on NO formation have been numerically investigated. The flame structure is classified into three categories; premixed flame($=1)$, rich/lean premixed flame(${\alpha}=0.6$ and 0.8) and diffusion flame(${\alpha}=0$). NO formation/destruction mechanisms are assorted to thermal, reburn and Fenimore mechanisms. The temperature of unburned gas is arranged to 298 and 500 K to have access to the condition in a real internal combustion engine. The results show that all three NO formation/destruction reaction rates in the fuel rich flame zone could be decreased by EGR for rich/lean premixed flames, while those in the fuel lean flame zone are not significantly changed. Near the stagnation plane, however, only the thermal NO reaction rate is decreased. The contribution of reburn and Fenimore mechanisms for the net NO production becomes less significant as the premixedness of a flame increases. The larger amount of NO reduction with EGR is expected under the higher temperature and/or higher fuel/air premixedness conditions due to the increased contribution of the thermal mechanism. The role of Fenimore and reburn mechanisms could be important for rich premixed and diffusion flames; therefore, the effect of EGR on NO reduction could vary with fuel/air premixedness. The premixedness of a partially premixed flame changes the flame structure and could affect the NO production characteristics.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.318-323
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• 2012

본 연구에서는 정상초음파와 교반하는 메탄/공기 예혼합화염의 동역학적 거동을 규명하기 위한 실험결과를 제시한다. 슐리렌 기법을 이용하여 전파하는 화염을 가시화하였고, 이미지 후처리를 통해 정상초음파 유무에 따른 화염선단의 형상 및 전파속도를 관찰하였다. 전파속도는 연소한계를 제외한 당량비에서 정상초음파장이 가진되는 경우에 더욱 증가하였으며, 화염선단의 찌그러지는 위치는 초음파 특성이 변하지 않는 한 일정하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제7권4호
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• pp.27-32
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• 2003

초소형 정적 연소기의 연소 성능에 대한 실험을 수행하였다. 연소기 형상과 크기의 영향을 알아보기 위해 몇 가지 형태의 연소기를 제작하였다. 연소기는 납작한 원통형 정적 연소기로써 연소기의 지름이 15mm인 경우에 대해서 높이가 1mm, 2mm, 3mm인 것을 제작하였고, 지름의 영향을 알아보기 위해서 연소기의 높이와 지름이 각각 2mm 와 7.5mm 인 것을 제작하였다. 사용된 연료는 당량비 1인 메탄과 공기의 혼합기체와 당량비 1과 2인 수소와 공기 혼합 기체이다 실험을 통하여 연소중의 압력 변화를 측정하였다. 최대 압력은 연소기의 높이와 초기 압력이 증가할수록 증가하였다 화염의 전파를 쉴리렌 방법을 이용하여 가시화를 하였다. 열손실의 영향을 극복하고 화염의 전파가 가능하게 하는 초기 압력을 제시하였다.

• 한국연소학회지
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• 제10권2호
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• pp.35-41
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• 2005

Behaviors of lean premixed flame of propane/air and methane/air flame anchored by a pilot flame in a tube were investigated experimentally varying the mean velocity from 10 to 140 cm/s and the equivalence ratio from 0.45 to 0.8. Behaviors of both flames are divided into five regions of stable, flash-back, tail-out, flickering and vibrating. General characteristics of each region and Le number effect are investigated. Two main instabilities, flickering and vibration, are both unstable but the instability mechanism, the frequency and the amplitude of pressure fluctuation are different. In the edge of the vibrating region, pressure fluctuation repeats generation and extinction. Repeated growth and decrease of the amplitude of pressure fluctuation are explained by Rayleigh#s index.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.58-65
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• 2004

A cylindrical constant volume combustion chamber was used to investigate the combustion characteristics of stratified methane-air mixture under several initial charge conditions in the author's previous reports. The results showed that the improvement of thermal efficiency and reduction of heat loss was realized simultaneously by using 2-stage injection method. This paper deals with the reason why the stratified combustion has showed better combustion rate through the measurement and analysis of chemiluminescence of C $H^{*}$ and $C_{2}$$^{*}$ radicals. An optic fiber bundle is used to measure the local emission of C $H^{*}$ and $C_{2}$$^{*}$ radicals to map the relationship between the excess air ratio and local radical intensity ratio in the combustion vessel at 5 mm apart form the geometric center. The results show that there exist a relationship between the intensity ratio and the air-fuel ratio. It is revealed that the improvement of combustion rate in a lean-stratified mixture is realized through the 2-stage injection method. method.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권4호
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• pp.431-438
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• 2011

비예혼합 화염의 부상 조건은 연소기의 운전 조건을 한정하는 매우 중요한 변수이다. 동축류 층류 비예혼합화염의 경우 점성계수와 물질 확산 계수의 비로 정의되는 슈미트 수가 1 보다 큰 조건에서 안정적인 부상화염이 존재하고 그 반대의 경우 부상이 불가능한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 동축 관내에서의 화염의 부상 특성에 대해 슈미트 수가 1 보다 큰 프로판과 슈미트 수가 1 보다 작은 메탄 비예혼합 화염의 부상 안정화를 실험적으로 비교하였다. 그 결과, 제한된 공간에서는 슈미트 수가 1 보다 작은 조건에서도 안정적인 부상화염이 존재할 수 있음을 확인하였다. 그 원인 규명을 위해 간단한 비반응 유동장에 대한 수치해석을 수행하였다. 결론적으로 개방공간에서와는 달리 관내 조건에서는 유한한 크기의 화염 공간으로 인해 인접한 상류에서 유동 재편이 물질확산에 비해 선택적으로 재편됨으로써 새로운 안정화 기구가 형성될 수 있음을 확인하였다. 이러한 결과는 제한된 공간내에 화염이 형성되는 일반적인 연소기의 화염안정화 설명에 중요한 단서를 제공한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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• pp.989-994
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• 2001

Numerical simulations of high temperature catalytic combustion have been performed for the application to a gas turbine combustor. Dependences of inlet temperature and pressure on the distributions of temperature and species concentrations were investigated using plug flow model with detailed homogeneous and heterogeneous chemistries of methane-air mixtures. Honeycomb typecombustor deposited with Pt catalyst of 100mm in length and 26mm in diameter is used. The results show that rapid increase of temperature profile occurs earlier with the increase of inlet temperature and the decrease of inlet pressure. The condition which catalytic combustion is stabilized exists at certain range of inlet temperature and pressure. The state of catalytic combustion is also confirmed by the distributions of species concentration.