• Title/Summary/Keyword: 산소확산

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일 초점 산소 버너의 초점 거리가 연료 혼합 및 연소에 미치는 영향 (The Effect of Focal Length on Fuel Mixing And Combustion in One-focusing Oxygen Burner)

  • 박권하;김주연
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제35권6호
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    • pp.814-819
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    • 2011
  • 연소기에서의 배기저감과 효율향상을 위하여 순 산소 버너에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 일 초점 산소버너의 개념을 제시하며 연료인 메탄과 산화제인 산소의 혼합정도를 분석하기 위하여 연소를 제외한 유동혼합거동을 고찰하였으며, 연소를 포함했을 때의 연소특성을 분석하기 위하여 일 단계 반응을 고려한 연소 모델을 적용하여 연소거동을 분석하였다. 계산조건은 버너 노즐의 중심에 산소가 공급되고 그 주위로 메탄이 그리고 그 외곽으로 산소가 공급되는데 그 유량을 1:2:3이 되도록 하였으며, 초점거리를 100mm에서 500mm까지 4등분하여 유동과 연소를 계산하여 혼합의 정도와 온도 분포를 비교분석하였다. 계산결과 유동의 경우 초점거리가 짧을수록 긴 혼합유동을 보여주며, 화염의 경우 300mm일 때 가장 넓게 확산되었으며 화염의 길이도 가장 크게 나타났다.

고체고분자전해질 계면에 접한 수소 산소 혼합 가스의 전압전류 특성 (Voltage-Current Profiles of Hydrogen-Oxygen Mixture Gas at Polymer Electrolyte Interface)

  • 차석렬;송정민;이웅무
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제7권2호
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    • pp.129-135
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    • 1996
  • 전해질로써 $Nafion^{(R)}$과 같은 고체고분자막과 수소/산소 가스가 계면을 형성할 경우의 전압전류특성을 측정하였다. 사용된 가스는 수소와 산소의 조성비를 달리하여 혼합한후 공급하였다. 사용된 전극은 상업용 탄소 기체 확산 전극을 이용하였으며 전극의 분산된 촉매와 전해질과의 접촉을 용이하게 하기위해 5% $Nafion^{(R)}$을 발라주었다. 직류전원 공급장치를 이용하여 산화 전극과 환원 전극에 걸어주는 전압을 조정하였다. 전압전류의 분석결과로부터 에너지효율은 수소/산소혼합물의 수소농도에 예민하게 의존함을 알 수 있었다.

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생체조직의 반사 분광법에 관한 연구 (A Study on Tissue Reflectance Spectrometry)

  • 임현수;김부길
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제7권1호
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    • pp.25-35
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    • 1996
  • 혼탁한 물질인 생체조직에서 신진대사, 혈액확산, 혈중산소의 비침습적 측정에 관한 연구를 광을 이용한 방법으로 제시하였다. 생체조직내의 산소포화도와 혈액분량을 측정하기 위하여 660nm와 880nm 의 광파장을 이용하여 측정하였으며, 생체조직에서 얻은 광 세기의 데이터는 조직내의 깊은 곳에서 생리적인 변화를 나타낸다. 데이터의 평가는 혈액분량과 산소포화도의 변화에 대한 지수의 기울기로서 조사하여 평가하였다. 여기서 곡선으로 나타낸 지수는 각각의 파장에서 기준파장의 세기와 측정부위에서의 반사광의 세기를 비율에 의한 자연대수로 나타냈다. 장단지 근육에 대한 실험 결과에 따르면 산소의 지수는 운동중에 현저하게 변화를 보여 주었다.

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고압하에서 수소-산소 확산화염의 소염 특성에 관한 수치 해석 (A numerical analysis on the extinction of hydrogen-oxygen diffusion flames at high pressure)

  • 손채훈;김종수;정석호;이수룡
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제21권9호
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    • pp.1174-1184
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    • 1997
  • Extinction characteristics of pure hydrogen-oxygen diffusion flames, at high pressures in the neighborhood of the critical pressure of oxygen, is numerically studied by employing counterflow diffusion flame as a model flame let in turbulent flames in rocket engines. The numerical results show that extinction strain rate increases almost linearly with pressure up to 100 atm, which can be explained by comparison of the chain-branching-reaction rate with the recombination-reaction rate. Since contributions of the chain-branching reactions, two-body reactions, are found to be much greater than those of the recombination reactions, three-body reactions, extinction is controlled by two-body reactions, thereby resulting in the linearity of extinction strain rate to pressure. Therefore, it is found that the chemical kinetic behaviors don't change up to 100 atm. Consideration of the pressure fall-off reactions shows a slight increase in extinction strain rate, but does not modify its linearity to pressure. The reduced kinetic mechanisms, which were verified at low pressures, are found to be still valid at high pressures and show good qualitative agreement in prediction of extinction strain rates. Effect of real gas is negligible on chemical kinetic behaviors of the flames.

질소유량 변화와 고온 열처리에 의한 HfN 박막의 Nano-electrotribology 특성 연구

  • 박명준;김성준;김수인;이창우
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.354.1-354.1
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    • 2014
  • Hafnium nitride (HfN) 박막은 고온에서의 안정성과 낮은 비저항 그리고 산소확산에 대한 억제력을 가지고 있기 때문에 확산방지막으로 많은 연구가 진행 되고 있다. 현재까지 진행된 대부분의 연구는 HfN 박막의 전기적인 특성과 구조적인 특성에 대한 것이었고 다양한 연구 결과가 보고되었다. 하지만 기존의 연구들은 박막의 nano-electrotribology 특성에 대한 연구가 부족하여 박막 적층 공정시 요구되는 물성에 대한 연구가 절실하다. 따라서 본 연구에서는 HfN 박막의 증착조건 및 열처리조건에 따른 nano-electrotribology 특성 변화를 확인하고자 하였다. HfN박막은 rf magnetron sputter를 이용하여 Si 기판위에 Hf target으로 질소 유량을 변화시키며 증착하였고 가열로에서 $600^{\circ}C$$800^{\circ}C$로 20분간 열처리를 실시하였다. 열처리한 박막과 as-deposited 상태의 박막을 nano-indenter를 통하여 나노기계 전기적인 특성을 분석하였다. nano-indenter는 박막에 인가된 stress와 탄성계수(elastic modulus), 표면경도(surface hardness)와 같은 특성을 직접적인 tip 접촉을 통하여 in-situ로 분석할 수 있는 장비이다. 실험결과 HfN박막을 $600^{\circ}C$로 열처리 한 경우 표면경도가 16.20에서 18.59 GPa로 증가하였다. 표면경도의 증가는 열처리 시 박막내에 compressive stress가 생성되었기 때문이라고 생각된다. 그러나 $800^{\circ}C$로 열처리 한 경우 표면경도가 16.93 GPa로 감소하였는데 이는 표면균열 발생으로 인한 stress relaxation 때문인 것으로 생각된다. 증착 시 주입되는 질소의 유량과 열처리 온도는 HfN박막의 기계적 안정성에 영향을 미치는 중요한 요소임을 본 실험을 통해 확인하였다.

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마이크로 레이저 형광 여기법을 이용한 미세채널 내부에서의 산소 확산에 대한 정량적 가시화 (Quantitative Visualization of Oxygen Transfer in Micro-channel using Micro-LIF Technique)

  • 천쥐안;김현동;김경천
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.34-39
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    • 2012
  • In the present study, oxygen transfer process across gas-liquid interface in a Y-shape micro-channel is quantitatively visualized using the micro laser induced fluorescence (${\mu}$-LIF) technique. Diffusion coefficient of Oxygen ($D_L$) is estimated based on the experimental results and compared to its theoretical value. Tris ruthenium (II) chloride hexahydrate was used as the oxygen quenchable fluorescent dye. A light-emitting diode (LED) with wavelength of 450 nm was used as the light source and phosphorescence images of fluorescent dye were captured by a CMOS high speed camera installed on the microscope system. Water having dissolved oxygen (DO) value of 0% and pure oxygen gas were injected into the Y-shaped microchannel by using a double loading syringe pump. In-situ pixel-by-pixel calibration was carried out to obtain Stern-Volmer plots over whole flow field. Instantaneous DO concentration fields were successfully mapped according to Stern-Volmer plots and DL was calculated as $2.0675{\times}10^{-9}\;m^2/s$.

다중 분사기가 장착된 초임계 연소기 난류연소해석 (Numerical analysis of turbulent combustion in Supercritical combustor with multi-injector)

  • 전태준;박태선
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.803-810
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    • 2017
  • 초임계 조건에서의 연소반응에서는 액체산소가 초임계 상태로 천이되며 스도보일링과 급격한 물성치변화를 발생시킨다. 이때 초임계 상태에서 작동하는 분사기의 연소반응은 급격한 밀도차로 인한 난류확산에 의해 지배되며, 따라서 스도보일링과 함께 발생하는 확산유동에 대한 연구가 필요하다. 많은 연구자들에 의해 초임계 연소해석에서 발생하는 이 현상들에 대한 연구가 진행되었지만 다양한 변수들에 의한 사례연구가 부족한 상태이다. 본 연구에서는 초임계 압력조건에서 산화제-연료비(O/F)와 연소기 직경, 리세스비를 통해 재순환유동 및 액체산소코어 길이에 변화를 주어 이로 인한 유동구조 및 화염구조의 변화를 수치적으로 연구하였다.

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