• 한국연소학회지
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• 제3권2호
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• pp.1-11
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• 1998

Experimental investigation on flame spread of blended fuel droplet arrays has been conducted for droplet diameters of 1.0mm and 0.75mm using high-speed chemiluminescence images of OH radical. The flame spread rate is measured with blended fuel composition, droplet diameter, and droplet spacing. Flame spread is categorized into two: a continuous mode and an intermittent one. There exist a limit droplet spacing, above which flame does not spread, and a droplet spacing of maximum flame spread, which is closely related to flame diameter. It is seen that flame spread rate is mainly dependent upon the relative position of flame zone within a droplet spacing. In case of large droplet, the increase of % volume of Heptane induces the shift of limit droplet spacing to a larger spacing since volatile Heptane plays a role of an enhancer of flame spread rate. In case of small droplet, the increase of % volume of Heptane leads to the shift of limit droplet spacing to a smaller droplet spacing. This is so because of the delayed chemical reaction time by the rapid increase of mass flux of fuel vapor for small droplet.

• 대한환경공학회지
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• 제27권10호
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• pp.1081-1089
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• 2005

본 연구에서는 기존에 중유를 사용하는 상용보일러에서 오리멀젼 연료의 활용 가능성을 평가하기 위하여 소형 보일러에서 오리멀젼 연료의 기본적인 연소특성을 실험과 더불어 수치해석하였다. 오리멀젼의 주요 연소특성은 최고 화염온도가 버너로부터 $20{\sim}30\;cm 뒤쪽에 나타나는 화염지연현상과 비교적 넓게 분포하는 화염의 형태로 이는 오리멀젼 제조과정에서 포함된 높은 수분함량과 미세한 수부액적으로 이한 미소폭발 현상에 기인한다. 오리멀젼 연료의 연소특성에 미치는 영향을 평가하기 위하여 연료공급량, 무화유체의 종류, 그리고 계산에 사용된 현상학적인 복사모델과 같은 중요한 설계 및 운전인자에 대한 일련의 변수연구를 수행하였다. 연소특성인 최고 화염온도 지연현상은 연료공급 속도를 조절함으로써 어느 정도 저감시킬 수 있었으며 연소생성물로 CO와 $SO_2$ 그리고 NO가스의 연소로 내 발생특성을 평가하였다. 또한 무화용 유체로 증기를 사용하였을 경우 로내 연소상태는 무화용 공기에 비해 안정화 되고 고온영역이 감소되는 결과를 보였다. 일반적으로 본 연구에서 수행한 실험조건에 대한 수치해석 결과는 물리적으로 일관성 있는 결과를 제시하였으나 오염물질 생성농도에 대한 보다 정확한 예측을 위해서는 추후 현상학적인 모델개선을 필요로 한다. 결국 본 연구로부터 개발된 컴퓨터 프로그램은 기존의 상용화 중유 보일러에서 오리멀젼 연료로 대체 사용시 개선사항 및 유용한 운전 자료를 제공할 것으로 판단된다.

• 한국추진공학회지
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• 제10권4호
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• pp.26-33
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• 2006

우주 발사체에서 고밀도 추진제를 사용함으로써 추진제 저장 탱크의 소형화에 따른 구조비 향상으로 발사체 성능 측면에서 이득을 볼 수 있다. 한국의 우주 발사체 개발에서는 로켓 연료로 발사체 선진국에서 사용하는 탄화수소계 연료인 RP-1이나 RG-1보다 밀도가 낮은 Jet A-1을 연료로 사용한다. 본 논문에서는 탄화수소계 연료 고밀도화의 일환으로 개발된 두 종류의 연료에 대해 수류시험, 연소시험 결과를 제시하고 그 결과를 Jet A-1과 비교하였다. 결론적으로, 두 종류의 고밀도 연료는 Jet A-1과 동등하거나 높은 연소성능을 나타내었으며 외부혼합형 분사기에서 연료 간 성능차이가 더 뚜렷하게 나타났다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제22권6호
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• pp.813-822
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• 1998

The microexplosion of a slurry droplet was considered to be caused by the shell formation and the following pressure build-up in the shell which would be promoted by the suppression of evaporation, subsequent superheating and heterogeneous nucleation of liquid carrier. To closely investigate the pressure build-up and the heterogeneous nucleation, a numerical model was introduced by considering the internal temperature distributions with the shell formation, suppression of evaporation and pressure build-up inside. The microexplosion time was estimated by postulating the limit of superheat for heterogeneous nucleation. The simulation yielded a reasonably good agreement with experimental results for Al/n-heptane slurry droplets under various solid loadings.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.53-54
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• 2003

현대 산업사회가 다양해짐에 따라 발생되는 생활폐기물의 형태도 다양화되었고 발생폐기물의 성상은 연소가 어려운 난분해성 폐기물로 발열량이 높아지고 있다. 이러한 폐기물의 처리를 위한 소각설비는 폐기물 처리형태에 따라 대형의 도시 쓰레기 소각장이나 지자체의 중형급 소각장, 발생원 단위의 소형 소각장으로 구분하여 처리하고있다. 기존 중ㆍ대형 소각로의 유해가스 처리시설은 일반적으로 냉각설비와 가스상 처리설비, 입자상 처리설비 등으로 구성되는데 반해, 소형 소각로는 싸이클론 방식만으로 구성되어 입자상 물질만을 처리하였으나, 최근에 들어서 관련법규가 개정되어 소형 소각로에서도 입자상 오염물질뿐만 아니라 HCl 및 SOx 등과 같은 산성가스류와 다이옥신 등의 배출농도를 규제함에 따라 가스상 오염물질도 처리하는 방안을 도입하고 있는 추세이다. (중략)

• 한국분무공학회지
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• 제3권3호
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• pp.49-59
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• 1998

The vaporization characteristics and spray combustion processes in the high-pressure environment are numerically investigated. This study employ the high-pressure vaporization model together with the state-of-art spray submodels. The present high-pressure vaporization model can account for transient liquid heating, circulation effect inside the droplet forced convection, Stefan flow effect, real gas effect and ambient gas solubility in the liquid droplets. Computations are carried out for the evaporating sprays, the evaporating and burning sprays, and the spray combustion processes of the turbocharged diesel engine. Numerical results indicate that the high-pressure effects are quite crucial for simulating the spray combustion processes including vaporization, spray dynamics, combustion, and pollutant formation.

• 동력기계공학회지
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• 제14권2호
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• pp.5-11
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• 2010

분사연료의 혼합기형성과정 최적화를 통한 연소제어 기술은 디젤기관의 기관운전 및 배기특성을 향상시키기 위하여 매우 중요하다. 또한 분무의 혼합기형성 최적화를 위해서는 분사된 연료와 주위기체와의 혼합과정에 영향을 미치는 분무내부의 유동특성에 대한 연구는 필수 불가결하다. 따라서 본 연구에서는 고온 고압의 증발장에서 분무의 액상 거동에 주목하고, 그 거동특성을 통하여 증발디젤분무의 혼합기형성을 해석한다. 비정상 증발분무의 중심축에 레이저 시트광을 입사한 후, 액상분무 액적의 Mie 산란광에 의한 2차원 화상을 획득하여 증발분무 액상의 속도분포 및 와도(vorticity) 등을 구하였다. 분무의 속도분포 및 와도는 2차원 화상에 PIV법을 적용하여 계산하였다. 그림 1에 본 연구에서 구한 속도분포의 일례를 보인다. 본 연구의 결과로 상변화를 동반하는 비정상 증발장에서 구한 분무액상의 거동 특성은 상변화가 일어나지 않는 비증발장에 있어서의 분무거동특성과 유사함을 확인하였다.

• 기계저널
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• 제33권12호
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• pp.1076-1085
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• 1993

레이저광이 가지는 지향성, 단색성, 공간적 집속성 등의 성질을 이용하는 각종 측정장치는 광섬 유의 발달과 새로운 신호처리계의 개발로 그 적용 범위가 점점 확대되고 있다. 레이저 도플러 신호의 위상차를 이용하여 운동상태의 입자의 크기와 속도를 동시에 측정할 수 있는 측정장치가 80년대에 실용화되어 캐비테이션, 분무노즐, 기름버너, 엔진연소 등 많은 분야에서 다양하게 사 용되고 있다. 이 측정방법은 Durst와 Zare에 의해 도플러 신호의 위상과 입자의 크기는 선형적인 함수 관계가 있음이 밝혀진 이래, Bachalo, Buchhave, Knuhfsen과 Olldag 등에 의해 급속히 발 전되었다. 현재 국내에도 덴마크의 단텍사, 미국의 에어로메트릭스사 등에서 개발한 장비가 3-4 기관에서 사용되고 있다. 이 글에서는 위상도플러법에 의한 입자의 크기측정에 관한 기초 이론을 참고문헌을 인용하여 설명하고, 단텍사에서 개발한 위상도플러 측정장치인 입자운동 해석장치 (PDA)를 사용하여 본 연구실에서 실험한 버너용 압력분사식 노즐에서 분사된 액적들의 국소부분 거동에 대해 소개하기로 한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.937-942
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• 2000

The characteristics of spray combustion and dropsize of spray through twin-fluid atomizer was experimentally investigated. The distribution of flame temperature have an effect on the generation of NOx. To investigate there effects, flame temperature with different spray shape was observed. The spray shape was varied by various bluff-bodys. Mean temperature were measured by thermocouple respectively, and NOx concentration was measure by NOx analyser. Distribution of droplet sizes were measured by PMAS. The result showed that the flame with wide distribution has lower temperature and lower NOx emission compared with narrow.

• 한국분무공학회지
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• 제9권2호
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• pp.1-8
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• 2004

This work was performed to investigate the distribution of the fuel droplet size around the bluff-body and the combustion characteristics. The geometry of the bluff-body influenced the spray shape and the combustion characteristics. Diameters of the bluff-body in this experiment are 6, 8, and 10 mm and the impingement $angles({\theta})\;are\;30^{\circ},\;60^{\circ},\;and\;90^{\circ}$. The measurement points were at the distances of 20 and 30 mm axially from the nozzle. The SMD and Rosin-Rammler distribution was acquired by image processing technique (PMAS), and the mean temperatures were measured by thermocouple. The results obtained are as follows; In the condition of ${\theta}=60^{\circ}$, the values of SMD are not greatly varied compared to the other conditions. As the impingement angle of bluff-body was increased, the high temperature region was wider along radial direction. When the air-fuel ratio was increased, the CO concentration was decreased.