• 제목/요약/키워드: 상세/축소 화학 반응

검색결과 5건 처리시간 0.02초

디메틸 에테르 착화에 관한 반응기구 축소 연구 (A Study on the Reduction of Reaction Mechanism for the Ignition of Dimethyl Ether)

  • 류봉우;박성욱;이창식
    • 대한기계학회논문집B
    • /
    • 제35권1호
    • /
    • pp.75-82
    • /
    • 2011
  • 디젤의 대체연료인 디메틸 에테르의 반응기구 축소에 관한 수치해석을 수행하였다. 상세반응기구(79 개의 화학종과 351 개의 반응단계)를 기초로, 최대몰농도 해석과 민감도 해석을 균질 반응기 모델에 적용하였다. 축소반응기구는 상세반응기구의 착화지연기간과 비교하여 구축하였는데, 기준값으로 $7.5{\times}10^{-5}$을 적용했을 때 44 개의 화학종과 166 개의 반응단계로 구성된다. 축소반응기구의 계산 정확도를 검증하기 위하여 두 반응기구를 단일영역 균일예혼합 압축착화 엔진모델에 적용하였고, 축소반응기구의 계산결과는 상세반응기구의 결과와 일치하였다. 따라서 본 연구의 축소반응기구는 계산의 정확도의 손실 없이 DME 를 연료로 사용하는 압축착화엔진의 착화 및 연소 과정을 모사하는데 이용될 수 있다.

고압에서 예혼합 CH4-Air 화염의 축소 반응 메카니즘 (Short Reaction Mechanism for Premixed CH4-Air Flames at High Pressure)

  • 이수각;이기용
    • 대한기계학회논문집B
    • /
    • 제36권6호
    • /
    • pp.647-653
    • /
    • 2012
  • 에러 최소 연결 방법(SEM-CM) 및 반복적 화학종 제거 민감도를 적용한 반응 메카니즘 감소 방법을 갖고, 고압에서 메탄-공기 예혼합 화염에 대한 축소 반응 메카니즘을 개발하였다. 최대 5% 이내의 에러 조건에서 얻어진 축소 반응 매카니즘은 43개 화학종과 554개 기초반응식으로 구성되어 있다. 고압조건에서 다양한 초기온도, 당량비를 갖는 메탄-공기 화염에 대하여 상세 화학반응 메카니즘과 축소 반응 메카니즘으로부터 얻어진 화염구조는 비교되었고, 결과는 잘 일치하였다. 따라서 개발된 축소 반응 메카니즘은 고압에서 화염속도, 화염온도, 주 화학종 및 부 화학종의 농도 등을 재생할 수 있다.

상세 및 축소 반응 메커니즘을 이용한 희석된 수소-공기 확산화염의 소염과 음향파 응답 특성에 관한 수치해석 (Numerical study on extinction and acoustic response of diluted hydrogen-air diffusion flames with detailed and reduced chemistry)

  • 손채훈;정석호
    • 대한기계학회논문집B
    • /
    • 제21권11호
    • /
    • pp.1527-1537
    • /
    • 1997
  • Extinction characteristics and acoustic response of hydrogen-air diffusion flames at various pressures are numerically studied by employing counterflow diffusion flame as a model flamelet in turbulent flames in combustion chambers. The numerical results show that extinction strain rate increases linearly with pressure and then decreases, and increases again at high pressures. Thus, flames are classified into three pressure regimes. Such nonmonotonic behavior is caused by the change in chemical kinetic behavior as pressure rises. The investigation of acoustic-pressure response in each regime, for better understanding of combustion instability, shows different characteristics depending on pressure. At low pressures, pressure-rise causes the increase in flame temperature and chain branching/recombination reaction rates, resulting in increased heat release. Therefore, amplification in pressure oscillation is predicted. Similar phenomena are predicted at high pressures. At moderate pressures, weak amplification is predicted since flame temperature and chain branching reaction rate decreases as pressure rises. This acoustic response can be predicted properly only with detailed chemistry or proper reduced chemistry.

Methyl Butanoate의 상세 화학 반응 메커니즘 자동 축소화를 통한 기초 반응 메커니즘의 생성 및 검증 (Chemical Mechanism Reduction and Validation of Methyl Butanoate by Automatic Reduction Procedure)

  • 이영재;허강열
    • 한국연소학회지
    • /
    • 제21권3호
    • /
    • pp.16-23
    • /
    • 2016
  • In this study, skeletal mechanisms are produced by directed relation graph with specified threshold value and sensitivity analysis based on species database from the directed relation graph. Skeletal mechanism is optimized through the elimination of unimportant reaction steps by computational singular perturbation importance index. Reduction is performed for the detailed mechanism of methyl butanoate consisting of 264 species and 1219 elementary reactions. Validation shows acceptable agreement for auto-ignition delays in wide parametric ranges of pressure, temperature and equivalence ratio. Methyl butanoate has been proposed as a simple biodiesel surrogate although the alkyl chain consists of four carbon atoms. The resulting surrogate mechanism for n-heptane and MB consists of 76 species and 226 reaction steps including those for NOx.

직접 관계 그래프(DRG)를 이용한 디젤 연료의 상세 화학 반응 기구 축소화 (Skeletal Chemical Mechanisms for a Diesel Fuel Surrogate by the Directed Relation Graph(DRG))

  • 이영재;허강열
    • 한국연소학회지
    • /
    • 제16권2호
    • /
    • pp.16-22
    • /
    • 2011
  • It is a challenging task to apply large detailed chemical mechanisms of fuel oxidation in simulation of complex combustion phenomena. There exist a few systematic methodologies to reduce detailed chemical mechanisms to smaller sizes involving less computational load. This research work concerns generation of a skeletal chemical mechanism by a directed relation graph with specified accuracy requirement. Two sequential stages for mechanism reduction are followed in a perfectly stirred reactor(PSR) for high temperature chemistry and to consider the autoignition delay time for low and high temperature chemistry. Reduction was performed for the detailed chemical mechanism of n-heptane consisting of 561 species and 2539 elementary reaction steps. Validation results show acceptable agreement for the autoignition delay time and the PSR calculation in wide parametric ranges of pressure, temperature and equivalence ratio.