• 제목/요약/키워드: 버너 구조

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콘형 가스 스월버너의 3차원 난류 유동장 구조 (The Structure of Three-dimensional Turbulent Flow Fields of a Cone Type Gas Swirl Burner)

  • 김장권;정규조
    • 동력기계공학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.22-29
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    • 2001
  • This paper represents axial mean velocity, turbulent kinetic energy and swirl number based on momentum flux measured in the X-Y plane and Y-Z plane respectively of a cone type gas swirl burner by using X-probe from the hot-wire anemometer system. This experiment is carried out at flow rates 350 and $450{\ell}/min$ respectively, which are equivalent to the combustion air flow rate necessary for heat release 15,000 kcal/hr in gas furnace, in the test section of a subsonic wind tunnel. Axial mean velocities and turbulent kinetic energies show that their maximum values exist centering around narrow slits situated radially on the edge of and in the forefront of a burner until $X/R{\fallingdotseq}1.5$, but they have a peculiar shape like a starfish diffusing and developing into inward and outward of a burner by means of the mixing between flows ejected from narrow slits, an inclination baffle plate and swirl vanes respectively according to downstream regions. Moreover, they show a relatively large value in the inner region of 0.5$S_m$ obtained by integration of velocity profiles shows a characteristic that has an inflection point composing of the maximum and minimum value until X/R<3, but shows close agreement with the geometric swirl number after a distance of X/R=3.

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Slit-jet 노즐을 통해 분사되는 초음파 무화 액체연료 화염의 거동 (Behavior of the Ultrasonically-atomized Liquid-fuel Flame Injected through a Slit-jet Nozzle)

  • 김민철;김민성;김정수
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.1-10
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    • 2018
  • 초음파 진동자에 의해 미립화된 탄화수소계 액체연료를 분사하는 버너에서 생성되는 화염의 거동을 고찰하기 위한 실험이 수행되었다. 고속카메라와 열화상 카메라를 이용하여 slit-jet 버너에서 생성된 화염과 연소장 이미지를 획득하였으며, 후처리 과정을 통해 화염과 연소장의 구조변이를 면밀히 분석하였다. 그 결과, 수송기체 유량이 증가하면 연소반응이 촉진되어 연소반응영역이 신장되고, 반응온도가 증가하였다. 또한, 시간 변화에 따른 가시화염과 IR 연소장의 거동변화 비교를 통해 화염의 진동원인을 고찰하였으며, 화염면적의 FFT분석을 통해 생성화염의 진동주파수도 확인하였다.

연료 및 공기의 혼합구조가 로타리 킬른 용 버너 화염에 미치는 영향 (Mixed Structure Effect of Fuel and Air on Rotary Kiln Burner Flame)

  • 김영호;이철우;김인수;임영빈
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.339-342
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    • 2014
  • Rotary kiln produces lime from limestone through thermal decomposition. Ring formation in kiln internal wall is known issue that decreases productivity. The cause of ring formation is temperature imbalance as flame leans toward upper wall. Therefore, burner nozzle geometry was changed to improve air-fuel mixing state which leads to prevention of ring formation. CFD simulation and experimental test were performed in this study to investigate the effect of air-fuel mixing on flame structure, temperature and $NO_X$ concentration. It is shown that combustion efficiency has been enhanced and $NO_X$ concentration has been decreased by using swirl flow for secondary combustion air. It's also shown that flame has been straightened by using straight flow for secondary combustion air.

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고온 배기가스의 온도 및 유량이 확산화염의 구조 및 NOx 발생에 미치는 영향 (The Effect of Temperature and Flow Rate in Hot Exhaust Gas on the NOx Emission and Flame Structure of Diffusion Flame)

  • 손화승;장시웅;김호영
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2001년도 제22회 KOSCI SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.139-146
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    • 2001
  • The experimental study was carried out for the diffusion flame characteristics of second stage combustor with the variations of temperature and supplying rate of hot exhaust gas from first stage combustor. It also examined the flame structure and NOx formation of the second stage combustor in which the fuel(natural gas) is supplying into the mixture of oxygen hot exhaust gas from first stage combustor. The results show that the increasement of temperature and flow rate of exhaust gas lead to increase the NOx up to 30ppm with 19% $O_2$ condition

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메탈화이버 버너의 화염구조 및 공해물질 배출 특성 (Numerical Study of Flame Structure and Emission Characteristics in Metal Fiber Burners)

  • 정준영;김용모
    • 한국연소학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.27-32
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    • 2011
  • This study has numerically investigated the flame structure and emission characteristics in the metal fiber burner. The one-dimensional premixed flame approach has been adopted to simulate the combustion processes of the metal fiber burner. Numerical results indicate that the present approach is capable of predicting the essential combustion characteristics of the metal fiber burner. Based on numerical results, the detailed discussion has been made for the effects of equivalence ratio and thermal load on the precise flame structure and the pollutant emission in the metal fiber burner.

시맨틱 웹 개념을 도입한 지능형 무선 PICS 환경 구현 방안

  • 이원복;정인정
    • 한국지능정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능정보시스템학회 2005년도 공동추계학술대회
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    • pp.309-314
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    • 2005
  • $PICS^{1}$는 터넷 내용물을 선별적으로 볼 수 있게 해주는 기반구조로서, 선별 소프트웨어와 등급 서비스들 간에 효과적으로 동작할 수 있게 도와주는 기술규격이다. 또한 시맨틱 $PICS^{1}$은 팀 버너스 리가 창안한 차세대 웹 기술로서 온롤로지를 기반으로 웹 데이터를 기계가 인식하고 자원의 공유와 재사용이 가능하다는 장점을 가진다. 본 논문에서는 시맨틱 웹 개념을 도입한 지능형 무선 PICS 환경을 구현함으로서 개선된 무선 웹 서비스 환경을 제안한다. 그리고 사전 연구를 통해 구현된 무선 PICS 환경을 초석으로 온톨로지 기술언어인 RDF를 사용하여 지능형 PICS 환경을 구현한다. 끝으로 일반 웹에 시맨틱 웹 개념을 도입할 때 유념해야 할 스키마의 처리를 고려하고 PICS 환경에서 중심이 되는 PICS 레이블, PICS 규칙을 RDF 로 기술하여 데이터의 의미를 명확하게 하고 관리 능력을 향상시킨다.

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산소부화 조건에 따른 LNG 연소특성 연구 (Combustion Characteristic Study of LNG Flame in an Oxygen Enriched Environment)

  • 김혜숙;신미수;장동순;이대근
    • 대한환경공학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.23-30
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    • 2007
  • 본 연구의 목적은 산업용 보일러에서 적용할 수 있는 실질적인 산소부화 연소기술을 개발하는데 있다. 일차적으로 실험실 규모의 연소기에서 연소용 산화제를 공기에서 산소로 대체할 경우 화염특성 및 배출 오염물질의 특성변화를 수치해석을 통해 조직적으로 연구하였다. 첫 번째로 증가된 산소부화량의 결과로 나타나는 화염은 길고 가는 층류형상의 화염모양을 보여주고 있는데 이것은 산화제 중에서 질소성분이 감소함으로써 약화된 난류혼합효과에 기인하는 것으로 판단하였으며 문헌에 발표된 실험결과와 그 경향이 일치하였다. 그리고 산소부화효과는 $N_2$ 가스에 의한 현열손실과 희석효과를 감소시키므로 연소로 내 화염온도를 실질적으로 크게 증가시키고 또한 $CO_2$$H_2O$ 농도분율을 증가시킨다. 그러나 100% 순산소 연소가 아닌 경우 산소부화량 증가에 의한 화염온도의 증가는 thermal $NO_x$ 발생을 크게 증가시키는 결과를 초래하였다. 이러한 산소부화에 따른 고온 특성에 의한 질소산화물의 생성문제와 산화제의 유량 감소에 따른 화염의 안정성 문제를 해결하기 위해서는 발생한 이산화탄소를 적절하게 재순환시키는 문제와 기타 운전 조건의 조절에 의한 방법이 필요할 것으로 판단되었다. 예를 들어 화염의 버너선회와 형상변화가 연소특성에 미치는 영향을 고려하기 위하여 버너의 선회각을 변화하여 수치해석을 수행한 결과 $30\sim45^{\circ}$의 버너 선회는 LNG 연료의 연소효율을 증가시키고 동시에 $NO_x$ 발생량을 저감시켰다.상이었다. 5. 총당함량(總糖含量)은 담금기간(期間)에는 각(各) 시험구간(試驗區間)에 큰 차이가 없었으나 성숙후기(成熟後期)에는 조미료(調味料)로서 간장을 첨가(添加)한 제국식(製麴式) 고추장에서 높았다.etection을 통하여 항진균 물질의 분자량은 약 2.4 kDa 정도이며, 항세균 물질의 분자량은 약 4.5 kDa으로_ 확인되었다. 따라서 B. subtilis MJP1은 항진균 활성과 항세균 활성을 가진 bacteriocin-like substances를 생산함을 알 수 있고 이와 같은 새로운 항미생물 물질은 천연 식품보존제 및 사료보존제 뿐만 아니라 항생제 대체 의약품으로도 활용이 기대되며, 이를 위하여 향후 이 물질들의 보다 정확한 구조 및 특성 규명 등의 연구가 필요하다.성도는 1시간째에 최저로 떨어지다가(대조치의 89%, p<0.05)이후 회복하기 시작하여 24시간째에 약간 대조치 이상으로 회복되었다. 5-HT의 turnover rate는 MAO활성도 변화와 거의 같은 변화를 보였다. 2) 만성투여시 (하루 2번, 14일간 투여)는 5-HT 함량, 5-HIAA 함량, MAO 활성도 및 5-HT turnover rate 모두가 중등도로 감소되었다. (각각 대조치의 87%, 69%, 80%, 79%). 3) MAO 활성도와 5-HT turnover rate 사이에는 높은 상관관계가 있었다. (r=0.866, p<0.001, N=94). 4) MAO 활성도의 역동학 실험에서는 대조치에 비해 투여군에서 Km 값은 의미가 있는 증가가 있었으나 $V_{max}$값은 큰 변동이 없었다. 5) d-amphetamine을

이중분류버너화염의 미세구조에 관한 실험적 연구 (An experimental study on microstructure of doubled jet burner flame)

  • 장인갑;최경민;최병륜
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제20권7호
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    • pp.2337-2346
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    • 1996
  • One of the most useful method for increasing combustion loading of premixed flame is to strengthen the turbulent intensity of unburned mixture. It produces an important information to a design of efficient combustion equipment that analysing microstructure of strong turbulence premixed flame. The flame structure and characteristics are depend on the turbulence of unburned mixture. Therefore, to strengthen the turbulent intensity of unburned mixture make flame scale small and accomplish efficient combustion. We measured the velocity of local flame front movements, local eddy radius and local reaction zone thickness quantitatively with increasing turbulent intensity of unburned mixture. We researched the microstructure of flame using ion currents that react sensitively in the reaction zone. Consequently, the velocity of local flame front movements is depend on the velocity of unburned mixture and local eddy scale is to be small with increasing turbulent intensity. But there is no change in local reaction zone thickness with turbulence.

다공 동축 버너를 이용한 순산소 연소에서 CO2 첨가가 화염에 미치는 영향에 관한 실험적 연구 (Experimental Study of Effect of CO2 Addition on Oxy-Fuel Combustion in Triple Concentric Multi-Jet Burner)

  • 김승환;박장희;이대근;신현동
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권4호
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    • pp.409-416
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    • 2010
  • 순산소 연소와 배가스 재순환(FGR : Flue Gas Recirculation) 기술은 $CO_2$ 저감 목적으로 많은 연구자들의 관심을 받아왔다. 본 연구는 다공 동축 버너를 이용하여 산소 공급비(OFR : Oxygen Feeding Ratio)에 따른 순산소 연소 특성과 동일 조건에서 FGR 시스템을 모사하기 위하여 공급 위치에 따른 $CO_2$ 첨가 효과의 특성을 비교하는 데에 초점을 맞추었다. 순산소 연소는 당량비 0.93 에 해당하는 연료 유량 15lpm 일 때 OFR 전 영역에서 안정적이었고, 화염 구조와 길이는 OFR 에 따라 변동하였다. 순산소 연소에 $CO_2$ 를 첨가할 때, 안정, 천이, 준평형, 불안정 그리고 날림 등의 다양한 안정화 모드가 관찰되었으며, 연소로 내의 전반적인 온도분포가 감소하였고, 특히 case 4 에서 1800 K 이하로 떨어져 최대 감소 효과를 보였다. 노즐 끝단으로부터 높이에 따른 $CO_2$ 농도는 첨가된 $CO_2$ 의 체적 비율에 따라 변동하였다.

VOC 분해 플라즈마-덤프 연소기 특성 (Characteristics of a Plasma-Dump Combustor for VOC Destruction)

  • 김은혁;전영남
    • 대한환경공학회지
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    • 제37권8호
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    • pp.492-497
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    • 2015
  • 휘발성 유기화합물인 VOCs (Volatile Organic Compounds)는 주로 도색 공정이나 유기용제를 사용하는 업체나 세탁소 등에서 발생된다. 이는 다양한 형태의 탄화수소로 구성되어 있으며 대기 중에 방출되어 희석되므로 그 농도가 낮아 발열량이 크지 않기 때문에 일반 연소기로는 직접 소각처리가 어렵다. 본 연구에서는 이와 같이 저열량 가스인 VOC를 처리하기 위해 새로운 형태의 플라즈마-덤프 연소기를 제안하였다. 이 연소기는 플라즈마 버너와 덤프 연소기 그리고 3D 매트릭스 버너의 특성이 조합된 형태로 이루어졌다. 따라서 본 연소기는 안정적인 화염형성과 VOC 분해에 필요한 충분한 분해온도와 체류시간을 확보할 수 있는 구조로 되어있다. 플라즈마-덤프 연소기의 성능특성을 규명하기 위해 모사 VOC를 톨루엔으로 하여 VOC 공급량과 농도 그리고 VOC 인젝터 위치 등에 대해 실험을 수행하였다. VOC 인젝터 위치를 바깥쪽으로 하여 톨루엔의 농도가 3,000 ppm인 VOC를 450 L/min 공급한 경우 VOC 분해효율이 89.64%이고 에너지 효율은 1.227 kg/kWh으로 기존의 연소기에 비해 우수한 성능을 보였다.