• 대한기계학회논문집B
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• 제35권1호
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• pp.75-82
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• 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.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권4호
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• pp.383-391
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• 2009

JP-7/산소 혼합기의 데토네이션 파 특성을 상세 반응 기구로부터 얻은 일 단계 유도 변수 모델을 (IPM) 이용하여 살펴보았다. 탄화수소 혼합기에 대한 상세 화학 반응 모델로 부터 신뢰할 만한 일 단계 반응 모델을 얻기 위한 일반적 과정을 본 연구에서 제시하였다. IPM은 상세 반응 모델 라이브러리로부터 획득한 유도 시간 데이터베이스를 재구성하여 얻었으며, 상세 반응 모델에 의한 결과와 비교하여 확인하였다. 이후 IPM을 유체역학해석 코드에 적용하였으며, 데토네이션 파 전파에 대한 수치해석에 이용하였다. 수치해석 결과는 탄화수소 연료 연소의 상세 반응 기구를 직접 적용해서는 가능하지 않은, JP-7/산소 혼합기의 데토네이션 파 전파 특성의 상세한 특징을 보여주었다.

• 한국연소학회지
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• 제13권1호
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• pp.17-22
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• 2008

A partly implicit/quasi-explicit method is introduced for the solution of detailed chemical kinetics with stiff source terms based on the standard fourth-order Runge-Kutta scheme. Present method solves implicitly only the stiff reaction rate equations, whereas the others explicitly. The stiff equations are selected based on the survey of the chemical Jaconian matrix and its Eigenvalues. As an application of the present method constant pressure combustion was analyzed by a detailed mechanism of hydrogen-air combustion with NOx chemistry. The sensitivity analysis reveals that only the 4 species in NOx chemistry has strong stiffness and should be solved implicitly among the 13 species. The implicit solution of the 4 species successfully predicts the entire process with same accuracy and efficiency at half the price.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.92-95
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• 2011

케로신-산소 동축 로켓 분사기의 난류 연소를 수치적으로 연구하였다. 이 연구를 위하여 다단 준 총괄 반응 기구를 개발하였다. 이 반응 기구는 가상의 케로신 연료가 수소와 일산화 탄소로 분해된 이후 고온 영역의 상세 산화 반응들로 구성되어 있다. 난류 연소의 LES 해석을 위하여 5차의 WENO 기법을 이용하였다. 반응 및 비 반응 유동의 난류 특성을 살펴 보았으며 리세스의 존재가 난류의 생성과 연소에 미치는 영향을 살펴보는 심화 연구를 수행하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제28권2호
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• pp.207-214
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• 2004

The burning velocities of conventional and oxygen-enriched methane flame in various equivalence ratio were determined by experiments. The validity of existing reaction mechanisms was examined in oxygen-enriched flame on the basis of the experiment results. Modified reaction mechanism is suggested, which was able to predict burning velocity of oxygen enriched flame as well as methane-air flame. Complementary study on reaction mechanisms shows the following results : Present experiment data were found to be more reliable in comparison with existing ones in a oxygen-enrichment condition. It was found that some modification in existing reaction mechanisms is necessary, since discrepancy between measurements and predictions is increasing with oxygen enrichment ratio. The sensitivity analysis was performed to discriminate the dominantly affecting reactions on the burning velocity in various oxygen enrichment and equivalence ratio. A modified GRI 3.0 reaction mechanism based on our experiment results was suggested, in which reaction rate coefficients of (R38) H+O$_2$<=>O+OH in GRI 3.0 reaction mechanisms were corrected based on sensitivity analysis results. This mechanism showed a good agreement in predicting the burning velocity and number density of NO in oxygen-enriched flame and would provide proper reaction information of oxygen-enriched flame at this stage.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2012년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.34-37
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• 2012

환기부족 구획화재에서 CO의 생성은 온도 및 조성에 큰 영향을 받으며, 구획 내의 체류시간 및 이동경로에 따라 복잡한 현상을 경험하게 된다. 그 결과 구획 내부의 CO 생성특성을 실험을 통해 상세하게 규명하는 것은 많은 한계가 있다. 이러한 배경 하에 본 연구에서는 환기부족 구획화재의 조건에서 총괄당량비에 따른 CO의 생성특성에 관한 수치해석 연구를 수행하였다. PSR(완전혼합반응기) code와 헵탄연료의 상세화학반응기구가 사용되었다. 주요 변수로서 체류시간, 온도, 반응물과 생성물의 혼합정도 그리고 열손실 등이 CO의 생성에 미치는 독립적 영향을 검토하였다. 추가로 주요반응에 의한 CO의 몰 생성률 및 소모율과 CO의 반응경로 분석을 통해 환기부족 구획화재의 조건에서 구체적인 CO 생성특성에 관한 이해가 시도되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권2호
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• pp.243-250
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• 2003

The extinction behavior and the unsteady response of augmented reduced mechanism(ARM) have been investigated by adopting an OPPDIF code and a numerical solver for the flamelet equations. By comparing the performance of the ARM based on Miller and Bowman's mechanism(MB-ARM) with that of the ARM based on GRI-Mech 3.0(GRI-3.0-ARM), it is identified that the MB-ARM is more suitable for the unsteady calculation because it is relatively less stiff than GRI-3.0-ARM during an ignition process. The steady results using the MB-ARM, which is modified to predict reasonably the extinction point of experiment, are in excellent agreement with those from full mechanism. Under the sinusoidal transient disturbances of scalar dissipation rate, the unsteady responses of the flame temperature and species concentrations using a modified MB-ARM show in very close agreement with those from full mechanism. It is presumed that above modified MB-ARM is very suitable for the unsteady simulation of turbulent flames because it gives not only a low computational cost but also a good prediction performance for flame structure, extinction point and unsteady response.

• 한국고분자학회지:고분자과학과기술
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• 제9권1호
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• pp.17-23
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• 1998

지금까지 다양한 종류의 촉매 시스템에 의한 폴리올레핀 제조법에 관하여 알아보았다. 특히, 기존의 불균일계 착체 전이 금속 촉매 시스템 및 균일계 촉매 시스템에 의한 폴리올레핀 합성법과 비교하여 활성도 및 입체 규칙성 측면에서 최근 세계적인 '핫 잇슈'가 되고 있는 메탈로센 촉매 시스템을 이용한 폴리올레핀 제조법에 대하여 검토하였다. 이들에 대한 상세한 반응기구 및 반응 속도론(kinetics)에 대한 사항은 생략하였다. 이들에 대한 상세한 설명들은 여러 문헌에 잘 소개되어 있으며, 메탈로센 촉매 제조를 위한 다양한 리간드 합성법도 문헌에 잘 소개되어 있다. 이미 설명한 폴리올레핀 신합성법에 사용되는 메탈로센 촉매 및 비메탈로센계 촉매 이외에도 최근 크롬계 촉매 역시 올레핀 중합에 긴요하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다. 이러한 관점에서, 현재 국내에서 폴리올레핀 공급과잉 현상은 새로운 기술에 의한 각종 그레이드(grade)의 특화만이 문제점 해결의 지름길이 될 것이라 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제25권10호
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• pp.1303-1310
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• 2001

In order to be applicable to the combustion modelling of stratified charged combustion like that of - lean burn and GDI engine, the correlations of laminar burring velocities fur several hydrocarbon fuels and methanol are needed over a wide range of equivalence ratio, pressure and temperature. In this study, these correlations are modeled in the 1311owing form based on the experimental and Muller\`s modeling results for several fuels, where $\alpha$, ξ, and ξ are functions of pressure and temperature, $S_{L}$ =$\alpha$ exp[-ξ($\Phi$-$\Phi$$_{m}$)$^{2}$ -exp {-ζ($\Phi$-$\Phi$$_{m}$)}-ζ($\Phi$-$\Phi$$_{m}$)]. By using the results calculated by PREMIX code with Sloane\`s detailed chemical reaction mechanism for propane, it is verified that the coefficients of the abode modeling can be determined by considering laminar burning velocity data only in a range of equivalence ratio less than $\Phi$$_{m}$. Therefore, Muller\`s modeling results can be adopted leer modeling of the pressure and temperature dependency. Compared with the results of the existing Keck'and Gulder's models, those of the present one showed the good agreement of the recent experimental data, especially in the range of lean and rich sides.s.des.s.

• 대한기계학회논문집B
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• 제22권2호
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• pp.193-204
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• 1998

Numerical analysis was performed with multicomponent transport properties and detailed reaction mechanisms for axisymmetric 2-D CH$_{4}$ jet diffusion flame. Calculations were carried out twice with the $C_{2}$-Thermal Mechanism including $C_{2}$ and thermal NO reactions and the $C_{2}$-Full Mechanism including prompt NO reactions in addition to the above $C_{2}$-Thermal NO mechanism. The results show that the flame structures such as flame temperature, major and minor species concentration are indifferent to respective mechanisms. The production path of Thermal NO is dominant comparing with that of Prompt NO in total NO production of pure CH$_{4}$ jet diffusion flame. This is because thermal NO mechanism mainly contributes to positive formation of NO in the whole flame region, but Prompt NO mechanism contributes to negative formation in the fuel rich region. In addition, 0$_{2}$ penetration near the nozzle outlet affects the flame structures, especially N0$_{2}$ formation characteristics.