• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.20-23
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• 2007

가정용 연료전지 수소 공급용 연료변환 장치는 LNG, LPG를 이용하여 수소를 제조하는 수증기 개질과 제조된 합성가스의 정제공정으로 저온/고온 전이 반응 및 선택적 산화 반응을 포함하게 된다. 이중 전체 연료변환 장치 효율은 공정중의 유일한 흡열 반응인 수증기 개질 반응기 구조와 반응열 공급용 버너에 의해 결정된다. 반응열 공급용 버너의 형식, 구조 등의 변수를 통해 본 연구진에 의해 개발된 반응구조의 최적 열원 공급 방식을 산출하고자 하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 원통형 개질 반응기에 적용 가능한 버너의 구조, 토출 각도, 토출구의 수 등의 버너 설계 변수가 버너의 성능의 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 연구에 사용된 버너는 적용 연료의 혼합 특성을 증가시키기 위해 혼합공간을 충분히 유지 하였으며, 버너의 구조와 연소용 기체의 토출각 및 토출구의 위치 변화를 통한 불꽃의 형태를 변화 시켜 반응기 내의 온도 분포 특성을 비교 분석하였으며, 분석 결과에 의해 원통형 개질 반응기에서 최대 효율을 가지는 버너의 구조로부터 수증기 개질 반응을 평가하였다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1998.10a
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• pp.174-179
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• 1998

본 연구는 섬유 코팅 건조기에서 사용하고 있는 열풍 건조방식을 촉매버너를 이용한 직접 건조 방식으로 대체하기 위한 것이다. 촉매버너는 파이버 매트를 사용한 확산식 연소 방식을 채택하였다. 확산식 촉매버너는 코팅 건조기와 같은 밀폐형 구조에는 적합하지 않아서 개선이 필요한 것으로 나타났다. 연소용 공기를 촉매버너의 표면에 강제적으로 공급하여 촉매버너의 연소효율을 개선하였다. 아크릴이 코팅된 섬유의 건조 과정에서 발생하는 톨루엔을 회수하여 촉매버너의 연료로 재사용하도록 하였다. 이를 위하여 톨루엔을 사용한 경우의 촉매버너의 최적 설계조건을 도출하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.05a
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• pp.353-355
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• 2008

최근 석탄 가스화 기술은 화석연료인 석탄을 기존의 공해물질 발생을 90%이상 줄이면서 고효율로 활용할 수 있는 방법으로 각광받고 있다. 본 연구는 습식 석탄 가스화기에서 가스화의 핵심적인 요소인 버너의 분무 관계 분야에 대한 분무 특성 및 무화성능을 높일 수 있는 분무기의 구조 및 운전 조건 등을 제시 할 목적으로 분무 시 내부를 관찰 할 수 있는 아크릴을 이용하여 내부 혼합식 버너를 제작하였다. 미립화 특성을 파악하기 위하여 $O_2$/Fuel Ratio 및 버너의 내부 혼합 방식, 분사각도, 각 분사 높이에 따른 미립화 특성을 관찰하였으며, 입도 분석은 심파텍사의 입도 분석기를 이용하여 측정하였다. 내부 혼합식 버너의 입도는 분사 각도와 $O_2$/Fuel Ratio에 따라서 변화하는 경향을 나타냈으며, 공급되어지는 Fuel은 석탄 슬러리와 물을 이용하여 각각의 입도를 측정하였다. slurry의 공급량이 고정된 상태에서 산소 공급량이 증가함에 따라 미립화도는 증가하는 경향을 나타내었으며, 슬러리 공급량과 산소 공급량이 동일한 경우 버너의 분사 각도에 따라 미립화도가 다르게 나타나는 특성을 관찰하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.35 no.4
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• pp.397-405
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• 2011

Hydrogen energy, as part of eco-friendly alternative energy, is made mostly through reforming of fossil fuels. The turbulent premixed combustion type of metal-fiber flat burner which is recently used in industry was tested in this paper. We measured the mean temperature distributions, CO, HC, $CO_2$ and $O_2$ concentrations to observe the flame structure and flame stability in some kind of experimental conditions. And also PIV and several flow analysis methods were compared to establish the numerical analysis model. The results of this paper will be the basis of the burner design of steam reformer.

• Journal of Energy Engineering
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• v.17 no.2
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• pp.100-106
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• 2008

Flameless fiber mat catalytic burners have been known as an effective heat source in industrial drying processes since heat obtained from combustion can be transferred to absorptive body by far-infrared radiation. In order to extend the application of fiber mat catalytic burner, novel fiber mat catalytic burners were manufactured and combustion characteristics of them were investigated. For diffusive catalytic burners, the efficiency of combustion was significantly affected by the installation direction and the temperature of catalytic bed perimeter influenced on the diffusion rate of oxygen which determined the combustion efficiency of catalytic burner. It was seen in premixed catalytic combustion that air content in premixed fuel gas was optimized at slightly higher than theoretical amount of air. Combustion heat released higher than 70% by radiant heat in premixed catalytic combustion likewise diffusive catalytic combustion.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.37 no.1
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• pp.51-57
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• 2013

This study aims to experimentally investigate the combustion characteristics of a lean premixed swirl-stabilized burner with dual-stage fuel injection arrays. The results show that a variation in the fuel distribution to fuel stages 1 (upstream) and 2 (downstream) produces a noticeable change in the NOx and CO emissions. Reducing the confined ratio, defined as the ratio of the nozzle exit diameter to the liner diameter, may reduce NOx and CO emissions owing to reduced combustion loading and longer residence time, respectively. A nozzle exit velocity of 30 m/s shows the optimum characteristics in terms of NOx and CO emissions and flame stability: increasing or decreasing the nozzle exit velocity leads to a degradation in emissions or flame stability, respectively.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.20 no.1
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• pp.43-49
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• 2016

An experimental study was performed to investigate the combustion characteristics of the liquid hydrocarbon fuel atomized by an ultrasonic oscillator. Configuration of the flame was caught by the DSLR camera, and images were analyzed in detail through a post-processing. Temperature of the flame zone was measured using thermocouple. It is resulted that the flame area is proportional to the mass flow rate of carrier gas as well as the voltage applied to the ultrasonic oscillator. Temperature of the flame zone is measured and analyzed according to variation in the operating condition of the burner, too.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.2
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• pp.215-220
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• 2011

A 0.5 t/h class non-furnace boiler has been developed with the aim of achieving a high efficiency and compactness. A metal fiber burner has been adopted so that a stable flame can be obtained. The tube banks are installed downstream of the burner. Bare tubes are used upstream, while finned tubes are installed downstream. The heat-transfer characteristics of the non-furnace boiler have been studies on the basis of the results of the numerical simulation as well as those of the experiment. Important design parameters such as the bulk temperature along the streamwise direction and the temperature of the fin tips have been evaluated using the CFD results and compared with the experimental data and the empirical correlations typically used for the design of the boiler.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.7 no.4 s.21
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• pp.7-13
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• 2003

This study was carried out to optimize premixed burner and heat exchanger of the condensing gas boiler which can save energy by utilizing latent heat of combustion gas and reduce pollutant in exhaust gas. The heat exchanger of the gas boiler was composed of three parts, which were an upper, lower, and coil heat exchanger. The upper heat exchanger was placed outside of the premixed burner and a lower heat exchanger was located under the upper heat exchanger. And, coil heat exchanger rounded the outer surface of an upper and lower heat exchanger. The boiler designed by this research reaches turn-down ratio 4:1 in the domain of equivalence ratio 0.75${\~}$0.8 and thermal efficiency of $97\%$. Emission of NOx and CO concentration was under 20ppm and 140ppm at equivalence ratio 0.8. When diameter of the burner is replaced from 60mm to 50mm, emission of CO was reduced about 50ppm remarkably.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2012.04a
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• pp.258-261
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• 2012

풀화재에서 화염화염진동은 주위공기와의 밀도차에 의한 부력효과에 기인하여 주로 발생한다. 본 연구는 풀화재의 화염불안정성에 대해 산화제 유속 및 농도 변화에 따른 효과를 검토하기 위하여 컵버너 실험을 수행하였다. 실험결과는 산화제의 농도를 변화시켰을 경우에는 산화제의 불활성기체의 농도가 증가할수록 청염의 길이가 길어지고 컵버너 끝단으로부터 부상되는 것이 관찰된다. 한편, 산화제의 유속이 증가함에 따른 진동주파수가 감소함을 보인다. 이는 무차원 변수로 표현되는 주파수와 부력의 관계로 도시하였을 때 다양한 속도스케일을 사용할 수 있었지만, 연료와 산화제의 유속차로 정의되는 특성속도인 경우에 정지되어 있는 공기중에서의 풀화재 진동과 일치하는 관계식을 얻을 수 있었다. 그리고 진동주파수는 산화제 희석율과는 특정한 관계를 보이지 않는데 이는 국부적 화염구조와 연관성을 가지기 때문으로 판단된다.