• 제목/요약/키워드: 수소 연소

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프로판의 촉매연소 특성에 관한 수치적 연구 (A Numerical Study on the Propane Combustion Characteristics in a Catalytic Combustor)

  • 이연화;김종민;김만영;유명종
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.247-250
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    • 2009
  • 촉매 연소는 낮은 온도와 희박한 조건에서 연소가 가능할 뿐만 아니라 $NO_x$, CO, UHC와 같은 오염물질을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 하지만 촉매연소는 균질 반응뿐만 아니라 비균질 반응에 의해서 지배되는 매우 복잡한 반응과정을 가지고 있기 때문에 촉매 연소기의 안정적인 작동을 위해서는 다양한 탄화수소의 촉매연소 특성에 대한 연구가 필요하다. 연구에서는 메탄 촉매연소 특성에 대한 수치적 연구의 검증을 거친 후 수소의 공급량, 과잉공기비, 그리고 공간속도의 변화에 따른 프로판의 촉매연소 특성을 고찰하였다.

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정상초음파가 인가된 탄화수소계 연료/공기 혼합물의 당량비에 따른 연소특성 (Combustion Characteristics According to the Equivalence Ratio of Hydrocarbon Fuel/Air Premixture Excited by Ultrasonic Standing Wave)

  • 김민철;배성훈;홍준열;김정수
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.628-631
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    • 2017
  • 정상초음파가 인가된 탄화수소계 연료별/공기 혼합물의 당량비에 따른 연소특성 비교를 실험적 연구 결과로 제시한다. 전파화염의 이미지는 고속카메라를 이용하여 획득하였으며, 이미지 후처리를 통해 연료별 연소특성을 면밀히 관찰하였다. 정상초음파를 인가하면 탄화수소계 연료/공기 예혼합기의 이론당량비조건에서 연소반응을 촉진시킨다는 점을 확인하였다.

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공급 유량 및 당량비 변화에 따른 초소형 가스터빈 연소실 내 수소/공기 연소의 수치해석 연구 (Numerical Study of Hydrogen/Air Combustion in Combustion Chamber of Ultra Micro Gas Turbine by Change of Flow Rate and Equivalence Ratio)

  • 권길성;황유현;강호;김대중
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권2호
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    • pp.103-109
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    • 2013
  • 본 연구에서는 초소형 가스터빈 연소기에서의 수소/공기 연소에 대한 수치해석을 연소기 입구에서의 공급 유량 및 유체의 수소/공기 혼합비 변화에 대하여 수행하였다. 수치해석은 상용화 프로그램인 STAR-CCM 을 이용하였다. 유체의 공급 유량의 변화는 연소기 내 화염의 위치와 온도, 입구와 출구의 압력비 등에 상당한 영향을 주었다. 유체의 공급 유량이 증가할 때, 연소기 내의 화염은 점점 출구 방향으로 위치하였고, 화염의 온도 및 입구와 출구의 압력비는 단조적으로 증가하였다. 유체의 수소/공기 혼합비 변화는 화염의 위치에는 큰 영향을 주지 않았고, 이론공연 상태에서 연소실 내에 가장 높은 화염온도를 가졌다.

평판형 수소생산시스템의 최적 운전조건을 위한 연소조건별 분위기 온도 연구 (A study on the Temperature Profile with combustion conditions change for the Optimum drive of Plate type Hydrogen Generation Sytem)

  • 허수빈;박재민;윤봉석;이도형
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제36권2호
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    • pp.238-243
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    • 2012
  • 저탄소 친환경 대체 에너지의 한 분야인 수소에너지는 화석연료의 개질 및 물의 전기분해 등 다양한 방법을 통해 얻어진다. 수소를 연료로 사용하는 연료전지인 PEMFC용 1kW급 평판형 수소생산시스템을 자체 개발 중이다. 연소조건에 따른 평판형 수소생산시스템의 개질적정온도까지의 승온시간과 CO, $O_2$, $CO_2$의 평균 농도를 통해 개질기 내 연소기의 특성을 조사하여 개질기의 적정 운전조건을 확인하였다. 차후 PEMFC용 고효율 평판형 수소생산시스템의 개발에 있어 수치해석, 수소수율 및 시스템의 전체 효율을 연구하기 위해 기초연구를 진행하였다.

대형 천연가스엔진에서의 수소 첨가에 의한 희박연소특성 연구 (A Study on Lean Combustion Characteristics with Hydrogen Addition in a Heavy Duty Natural Gas Engine)

  • 박철웅;김창기;최영;원상연
    • 한국가스학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.12-17
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    • 2010
  • 자동차 연료로서의 천연가스는 고옥탄가, 넓은 연소 한계, 낮은 미연탄화수소 배출 특성, 지구 온난화 물질인 $CO_2$배출 저감 등 디젤과 가솔린을 대신할 수 있는 현실성 있는 대체연료이다. 그러나 희박운전 영역에서는 느린 연소속도 등으로 연소가 불안정해지고 유해 배기가스가 증가하는 단점이 있다. 수소의 첨가는 연소속도를 빠르게 하고 가연한계를 확장시켜 초희박 영역에서도 안정된 운전을 가능하게 하며, NOx의 저감에 유리하다. 본 연구에서는 대형 수소-천연가스 혼합연료 엔진에서 수소 첨가에 따른 기본 연소특성과 희박영역 확장, 배기성능 및 효율 특성에 대해 검토하였다.

LPi기관에서 수소첨가에 따른 성능특성에 관한 실험적연구 (An Experimental Study on the Performance Characteristics of a Hydrogen Fueled LPi Engine)

  • 최경호
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.129-136
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    • 2004
  • 환경문제와 석유자원의 고갈이 많은 연구자들을 기존 탄화수소연료를 대체할수 있는 재생 가능한 연료를 구하는데 많은 노력을 기울이고 있다. 수소연료는 유해배기물질이 없는 연소와 또한 연소후에 재생 가능한 물성분만 배출하는 속성으로 미래의 청정에너지로 각광을 받고 있다. 이러한 이유로 수소연료는 수송기계의 연료로도 주목을 받고 있다. 따라서 수소연료기관 개발은 21세기에도 지속적으로 진행될 것이다. 이에대한 초기연구로 기체 LPG 연료가 아닌 액체 LPG 연료를 흡기관에 분사하여 기화된 LPG 연료를 엔진으로 흡입하는 LPi엔진에 수소연료를 과급하여 엔진에 성능을 연구하고자 하였다.

합성가스 연료의 수소 함량 변화가 SI 엔진의 연소특성에 주는 영향 (Performance and Emission Comparisons of a SI Engine Fueled by Syngas with Varying Hydrogen Content)

  • 박승현;이선엽;박철웅;이장희
    • 한국가스학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.63-68
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    • 2011
  • 합성가스는 Biomass, 석탄, 폐기물 등의 가스화 공정을 통해 얻을 수 있는 대표적인 대체연료로 저발열량에도 불구하고 수소가 포함되어 있기 때문에 이를 엔진에 적용하여 에너지를 생산하고자 하는 노력이 계속되어 왔다. 하지만 연료 조성 측면에서 합성가스는 가스화 원료의 종류에 따라 합성가스 내의 수소 함유량이 달라지는데, 이러한 함량 변화는 수소의 좋은 연소특성으로 인해 엔진 성능에 큰 영향을 미칠 수 있기 때문에 이에 대한 연구가 필요한 실정이다. 따라서 이번 연구에서는 다양한 수소 분율을 갖는 합성가스를 동일 발열량 및 유량 조건에서 모사하고 이를 이용하여 연료 내 수소 비율(vol %)이 연소특성에 주는 영향을 파악하였다. 실험 결과로 각 수소 함량에 따른 최적 점화시기를 결정하였으며, 수소 비율의 변화가 연소특성, 엔진 출력, 효율, 배기 성능에 미치는 영향을 제시하였다.

불소-수소 연소 열을 이용한 들뜬 상태 HF* 분자의 생산 및 형광 측정 (Generation and fluorescence measurement of HF* molecules excited by combustion of fluorine and hydrogen)

  • 최윤동;권성옥;김택숙;김성훈;김응호;김철중
    • 한국광학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.153-157
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    • 2001
  • 들뜬 상태 HF* 분자으 형광세기를 측정하여 불소-수소 연소 유도에 의한 HF 레이저발진을 위한 조업조언을 논하였다. 불소원자 생산을 위한 적정 불소 주입 조건은 수소연료 주입 몰(mole)수의 두 배이었다. 들뜬 상태 HF*분자 생산을 위하여 슬릿형태의 이차원적 구조를 가지는 연소노즐을 이용하였으며, 이차 수소연료의 주입 몰수가 불소기체 주입 몰수의 1.3배 일 경우 들뜬 상태 HF* 분자의 형광세기는 최대를 나타내었다.

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