• 제목/요약/키워드: 스트레치 화염

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화염 스트레치가 화염전파속도에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study of the Effect of Flame Stretch of Flame Speed)

  • 정석호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.250-258
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    • 1985
  • 비균열 접선속도장에 기인한 화염스트레치 인자와 확산선호도가 예혼합화염의 전파속도에 미치는 영향을 연소가스와 예혼합기의 대향류 유동장을 모델로 하여 접합 전개 방법을 이용하여 일반 인 Lewis수 및 기체팽창을 고려하여 해석하였다. 이 결과 스트레치가 작은 경우에는 확산선호 도에 따라 화염특성이 급격히 변화하는데 이는 곡률을 가진 자유전파화염의 특성과 동일하며 스트레치가 큰 경우에는 확산선호도에 관계없이 화염전파속도는 감소하는 특성을 보여주었다. 또한, 화염스트레치의 실험적 측정 및 이론적 해석에 있어서의 정의 및 화염스트레치의 영향에 관한 현상적 설명에 대하여 재검토하였다.

화염스트레치와 확산선호도가 예혼합화염에 미치는 영향에 관한 현상적 고찰 (Phenomenological Derivation of the Effects of Flame Stretch and Preferential Diffusion on Premixed Flame)

  • 정석호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제9권5호
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    • pp.655-662
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    • 1985
  • 화염스트레치와 확산선호도가 예혼합화염에 미치는 영향을 몇가지 모델에 대해 현상적으로 고 찰하였다. 즉, 정상상태의 구형화염, 구형으로 전파되는 화염, 균일유동장내의 곡면화염, 일차원 평면화염, 그리고 확대유동장내에서 스트레치된 평면화염등을 고찰하였으며, 이 해석의 결과는 화염면의 면적 변화율로 정의된 화염스트레치의 제인자들 즉, 비균일 접선속도장과 전파화염의 곡률에 의한 영향들이 공통적 특성을 나타냄을 보여주고 있다. 화염스트레치와 확산선호도가 화염전파속도에 미치는 복합효과는 세가지로 나타나는데 이는 화염온도의 변화에 따른 화학반 응강도의 변동, 열 및 물질확산의 강도차이, 그리고 대류 및 확산전달의 방향의 상이함에 기인 한다.

상호작용을 하는 희박-희박 예혼합화염의 소화특성에 관한 연구 (On the Extinction Characteristics of the Interacting Lean-Lean Premixed Flames)

  • 정석호;김종수
    • 대한기계학회논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.232-240
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    • 1986
  • 본 연구에서는 대향류 유동장에서 두 예혼합화염의 후류 상호작용을 Fig.1 과 같은 계를 이용하여 일반적인 Lewis수에 대하여 접합 점근 전개 방법으로 해석하 여, 강한 상호작용을 나타내는 구간의 변화가 확산선호도의 영향임을 규명하고, 화염 스트레치가 상호 작용하는 예혼합화염의 소화특성에 미치는 영향을 파악하였다.

충돌제트 버너에서 합성가스($H_2/CO$) 공기 예혼합 화염의 열전달 특성에 관한 실험적 연구 - Part 1 : 스트레치된 부상 화염 (An Experimental Study on Heat Transfer Characteristics of Synthetic Gas($H_2/CO$)Air Premixed Flames in an Impinging Jet Burner - Part 1 : Stretched Lift-off Flames)

  • 강기중;조준익;이기만
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.453-456
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    • 2011
  • 합성가스를 이용한 충돌제트 버너에서 신장된 예혼합 화염의 열전달 특성에 관한 실험적 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 석탄을 가스화하는 과정에서 추출되는 수소와 일산화탄소를 혼합한 합성가스를 연료로 사용하였다. 정체점에서의 열유속은 전체 신장율이 증가함에 따라 증가하다 다시 감소하는 것이 관찰되었다. 또한 정체점에서의 열유속이 노즐로부터 충돌판까지 거리가 증가함에 따라 증가하는 것을 확인하였다. 본 연구는 석탄에서 발생하는 부생가스의 주성분인 수소와 일산화탄소를 실용화하는 연구 중 기초 연구이다.

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수소-공기 화염의 안전성 향상을 위한 프로판 첨가 효과 (Effects of propane substitution for safety improvement of hydrogen-air flame)

  • 권오채
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.12-22
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    • 2004
  • In order to evaluate the potential of partial hydrocarbon substitution to improve the safety of hydrogen use in general and the performance of internal combustion engines in particular, the outward propagation and development of surface cellular instability of spark-ignited spherical premixed flames of mixtures of hydrogen, hydrocarbon, and air were experimentally studied at NTP (normal temperature and pressure) condition in a constant-pressure combustion chamber. With propane being the substituent, the laminar burning velocities, the Markstein lengths, and the propensity of cell formation were experimentally determined, while the laminar burning velocities and the associated flame thicknesses were computed using a recent kinetic mechanism. Results show substantial reduction of laminar burning velocities with propane substitution, and support the potential of propane as a suppressant of both diffusional-thermal and hydrodynamic cellular instabilities in hydrogen-air flames.

코히어런트 화염면 모델을 이용한 스트레치 층류 확산 화염의 수치 계산 (Calculation of Stretched Laminar Diffusion Flame Using the Coherent Flame Sheet Model)

  • 정진은;진영욱
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.17-22
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    • 2000
  • The transient process simplified by the 1-D stretched laminar flame formed at the fuel-oxidizer interface was investigated using the coherent flame sheet model. Under the combustion environment of high temperatures and pressures the results show that the time required to reach the steady state was relatively short compared to the reverse of strain rate. Hence the employment of the tabulation of precalculated steady-flame results in the calculation of turbulent diffusion flames using the coherent flame sheet model is concluded valid, Also upstream temperatures were found to have only a minor effect on the nondimensional flame temperature and nondimensional fuel even through the letter is sensitive to pressure changes.

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희박-과농 메탄 화염의 상호작용에 관한 수치해석적 연구 (A Numerical Study on the Lean-Rich Interaction of Methane/Air Flames)

  • 이승동;정석호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제20권1호
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    • pp.377-383
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    • 1996
  • Interaction of flames in a lean-rich concentration field is studied numerically adopting a counterflow as a model problem. Detailed kinetic mechanism is adopted in analyzing the structure of various type of flames which can be found in lean-rich interaction. Flow field is simplified to quasi one-dimensional by using boundary layer approximation and similarity formulation. Triple flames are identified and its structure shows that a diffusion flame is located in the middle of two premixed flames. Such a diffusion flame is formed by $H_2$ and CO generated from the rich premixed flame and $O_2$ leaked from the lean premixed flame. The flame position can be identified either from the hydrogen production rate or the heat release rate. Transition from single diffusion flame to triple flame is observed as degree of premixing is increased.

삼지화염의 전파속도에 대한 속도구배의 영향에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Effect of Velocity gradient on Propagation speed of Ttribrachial flame in Laminar Coflow Jets)

  • 김민국;원상희;정석호
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2005년도 제31회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.221-228
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    • 2005
  • The tribrachial flame in laminar coflow jet has been investigated experimentally with unsteady propagating condition. In this experiment, we found that the tribrachial point has an angle of flame surface because the location of tribrachial point is not on the base point of flame but on the inclined surface of flame. This angle of Flame surface at tribrachial point are increasing when the flame is approaching to the nozzle exit. With considering this angle of flame surface, the radial velocity gradient can affect flame propagation speed by increasing flow-stretch effect. The propagation speed of tribrachial flame was calculated with including above stretch effect. The speed decreases with increasing velocity gradient due to the increment of stretch effect.

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화염 곡률과 스칼라 소산율에 따른 층류부상화염의 화염전파속도에 관한 연구 (A Study on The Flame Propagation Velocity of Laminar Lifted Flame with Flame Curvatur e and Scalar Dissipation Rate)

  • 김경호;김태권;박정;하지수
    • 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.

노즐 직경 변화가 층류부상화염 거동에 미치는 영향 (Effects of Fuel Nozzle Diameter in the Behavior of Laminar Lifted Flame)

  • 김태권;엄현수;김경호;하지수;박정
    • 한국가스학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.77-84
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    • 2008
  • 제트상사성 이론에 의해 잘 이해되어온 층류부상화염의 부상화염 거동에 대해 연료 노즐 직경 변화 효과를 통한 부력효과의 중요성을 밝히기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 부력 효과를 평가하기 위해 연료노즐 직경을 $0.1{\sim}6\;mm$ 정도의 크기까지 변화시켰고, 헬륨을 희석제로 프로판과 메탄 화염을 순수 연료로부터 희석하면서 부상 거동을 체계적으로 관찰하였다. 부상화염 거동 설명을 위해 중요 물리 변수인 희석율로 표현되는 연료강도, 화염 스트레치, 화염 곡률 효과로 부상 거동을 체계적으로 설명하기 위해 척도 법칙(scaling law)을 통한 중요 물리 변수를 실험 변수로 유도하였다. 노즐 직경이 큰 경우와 연료 희석율이 큰 경우에 대해서는 부력 효과가 중요하다는 것을 실험 결과로부터 입증하였다. 또한, Chen 등의 결과에 따라 0.5

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