• 한국가스학회지
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• 제14권3호
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• pp.46-52
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• 2010

삼지화염의 화염안정화 메커니즘 중 중요한 한 가지는 화염전파속도이다. 화염전파속도의 정량적인 규명을 위해 Bilger는 층류 유동이론에 근거하여 혼합분율 기울기에 비선형적으로 연관된 삼지화염전파속도를 제시하였다. 그러나 지금까지의 연구에서는 화염의 곡률 반경과 스칼라소산율에 따른 삼지화염 전파속도에 관하여 논의된 바가 없으며, 본 논문에서는 수치해석을 통해 화염전파속도에 따른 화염의 곡률반경과 스칼라소산율의 관계를 살펴보았다. 본 논문의 결과로 연료의 노즐 출구속도에 따라 화염전파속도가 거의 선형적으로 변화됨을 알 수 있었다. 또 화염전파속도에 따라 스칼라소산율은 비선형적인 감소를 보였으며, 곡률반경은 거의 선형적인 변화를 보임을 알 수 있었다. 또 스칼라소산율에 따른 곡률 반경의 경우 비선형적인 감소를 보였다. 따라서 화염전파속도와 스칼라소산율 및 화염의 곡률반경 사이에 직접적인 연관성이 있는 것을 확인하였다.

• 한국가스학회지
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• 제15권2호
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• pp.47-56
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• 2011

삼지화염의 화염안정화 메커니즘 중 중요한 한 가지는 화염전파속도이다. 화염전파속도의 정량적인 규명을 위해 Bilger는 층류 유동이론에 근거하여 혼합분율 기울기에 비선형적으로 연관된 삼지화염전파속도를 제시하였다. 그러나 지금까지의 연구에서는 화염의 곡률 반경과 스칼라소산율 및 삼지화염의 화염전파속도에 관한 직접적인 관계에 관하여 제시된 바가 없었다. 본 논문은 실험과 수치해석에 따른 수치해석 결과를 검증하고, 수치해석을 통해 스칼라소산율에 따른 화염전파속도를 확인하였다. 그리고 화염스트레치 분석을 통하여 화염전파속도의 곡률반경 및 스칼라소산율에 따른 의존도를 명확히 하였다.

• 한국가스학회지
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• 제13권3호
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• pp.33-42
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• 2009

부상화염에 대한 연소반응 유동 수치해석을 수행하여 부상높이에 대한 기존 연구 결과들과 비교를 통하여 수치해석 결과의 신뢰성을 검정하였다. 화염전파속도를 결정하는 유동방향변환점을 기존의 연구에서처럼 연료분출속도에 상관없이 일률적인 위치로 선정할 경우 많은 오차를 유발하기 때문에 본 연구에서는 부상화염에서 이론당량비선을 따라 유동속도와 스칼라 소산율 특성을 살펴보았고 화염전파속도를 선정하는 유동방향변환점을 타당하게 선정하는 방법을 정립하였다. 이를 토대로 화염전파속도와 스칼라소산율의 관계식을 도출하여 부상화염에서 화염전파속도 특성을 규명하였다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2012년도 제45회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.61-62
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• 2012

The present study has numerically investigated the effects of fuel-side dilution and pressure on flame structure and extinction scalar dissipation rate of turbulent syngas nonpremixedd flames. Numerical results indicate that for highly diluted case, peak temperature is decreased and stoichiometric mixture fraction is increased. By decreasing the pressure and the nitrgen dilution levelcreased, the extinction scalar dissipation rate is increased.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.265-274
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• 2007

A study has been conducted to clarify NO emission behavior through preferential diffusion effects of $H_2$ and H in methane-hydrogen diffusion flames. A comparison is made by employing three species diffusion models. Special concerns are focused on what is the deterministic role of the preferential diffusion effects in flame structure and NO emission. The behavior of maximum flame temperatures with three species diffusion models is not explained by scalar dissipation rate but the nature of chemical kinetics. The preferential diffusion of H into reaction zone suppresses the populations of the chain carrier radicals and then flame temperature while that of $H_2$ produces the increase of flame temperature. These preferential diffusion effects of $H_2$ and H are also discussed about NO emissions through the three species diffusion models.

• 대한기계학회논문집B
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• 제28권11호
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• pp.1407-1416
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• 2004

A two-dimensional direct numerical simulation was performed to investigate the flame structure of CH$_4$/$N_2$-Air counterflow nonpremixed flame interacting with a single vortex. The detailed transport properties and a modified 16-step augmented reduced mechanism based on Miller and Bowman's detailed chemistry were adopted in this computation. The results showed that an initially flat stagnation plane, on which an axial velocity was zero, was deformed into a complex-shaped plane, and an initial stagnation point was moved far away from a vortex head when the counterflow field was perturbed by the vortex. It was noted that the movement of stagnation point could alter the species transport mechanism to the flame surface. It was also identified that the altered species transport mechanism affected the distributions of the mixture fraction and the scalar dissipation rate.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제10권5호
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• pp.81-89
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• 2002

The autoignition and subsequent flame propagation of initially nonpremixed turbulent system have been numerically analyzed. The unsteady flamelet modeling based on the RIF (representative interactive flamelet) concept has been employed to account for the influences of turbulence on these essentially transient combustion processes. In this RIF approach, the partially premixed burning, diffusive combustion and formation of pollutants(NOx, soot) can be consistently modeled by utilizing the comprehensive chemical mechanism. To treat the spatially distributed inhomogeneity of scalar dissipation rate, the multiple RIFs are employed in the framework of EPFM(Eulerian particle flamelet model) approach. Computations are made for the various initial conditions of pressure, temperature, and fuel composition. The present turbulent combustion model reasonably well predicts the essential features of autoignition process in the transient gaseous fuel jets injected into high pressure and temperature environment.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권2호
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• pp.204-215
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• 2011

화염 안정성은 층류부상화염의 중요한 메커니즘 중 하나이며 화염전파속도는 화염안정화를 평가하기 위한 척도가 된다. Bilger는 삼지점을 기준으로 혼합분율과 화염의 형상에 관계된 삼지화염의 화염 전파속도 및 안정화 메키니즘을 제시하였다. 그러나 동축류 작은 노즐을 이용한 실험과 수치해석에서는 화염이 형성되고 소화되는 전 과정을 상세히 관찰 할 수는 없었다. 본 논문에서는 노즐 직경에 따른 화염거동과 화염 형상 및 안정화 메커니즘에 대하여 세분화하였다. 본 논문의 결과로 노즐에 따른 삼지화염의 거동과 삼지화염전파, 화염면 전파 및 평면화염의 존재 등을 구분하였다. 그리고 삼지화염전파 거동에 있어서 열린삼지화염전파 및 닫힌 삼지화염전파 거동에 대해 구분하였다.