• 오토저널
• /
• 제16권6호
• /
• pp.16-21
• /
• 1994

본 연구에서는 연료의 핵심기술인 분사기술을 향상시키기 위하여 연료의 고압분사와 초음파 에너지 공급기술을 이용하여 연료의 미립화를 시도하고 EFI연료 분사방식에서 초음파 공급장치를 개발하여 추후 직접 분사식 초음파 무화장치의 개발을 위한 기초를 마련하고 직접 분사식에서 문제시되어지는 분사 초기 또는 분사 말기의 분사연료 미립화의 분사 전구간에서의 분사연료의 미립화를 시도하기 위한 기초를 마련하고자 한다.

• 청정기술
• /
• 제28권3호
• /
• pp.238-248
• /
• 2022

세계는 탄소 중립 사회로의 전환을 추진하고 있으며, 탄화수소계 연료를 수소로 대체함으로써 탄소 중립에 대한 기여를 기대할 수 있다. 하지만 수소 연소에 따른 질소산화물을 제어하기 위한 기술이 필요하며, 무화염 연소 기술이 하나의 대안이 될 수 있다. 본 연구는 수소 함량 및 배가스 재순환율에 따른 메탄-수소 연료의 연소 및 반응 특성을 분석하기 위해 Chemkin 기반의 1차원 대향류 확산화염 모델을 이용하여 해석을 수행하였다. 메탄 연소시 재순환율이 2에서 3으로 증가할 때 열방출의 흡열 구간이 없고 최대 열방출률 영역이 하나로 병합되는 무화염 연소가 달성되었다. 재순환율 3의 수소 전소 시 열방출 측면에서 무화염 연소가 달성되었으나, 화염 구조의 측면에서는 무화염 연소 달성 여부의 판단이 어렵다. 하지만 NO 생성량은 메탄 무화염 연소와 비교하여 유사한 수준으로 예측되었기에 수소 무화염 연소를 규정하기 위해서는 화염 구조, 열방출, NOx 생성에 대한 복합적인 고려가 필요하다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제27권10호
• /
• pp.1081-1089
• /
• 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
• /
• 제27권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2023

본 연구는 수송기체 유량 및 정상초음파장의 가진 위치에 따른 초음파 무화 케로신 화염의 거동을 분석하기 위해 수행되었다. Slit-jet 노즐을 빠져나오는 에어로졸의 연소장은 DSLR, ICCD 및 초고속 카메라와 슐리렌 기법을 통해 가시화되었으며, 연료소모량은 정밀저울을 통해 측정되었다. 그 결과, 정상초음파장 경계영역에서 화염이 갇히고, 정상초음파장의 위치가 높아질수록 연료소모량은 감소하였다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제24권6호
• /
• pp.53-60
• /
• 2020

액체연료 분무 연소에서 화염 외부에 정상초음파 가진을 통해 압력장을 조절함으로써 초음파 무화액체연료 화염에 미치는 초음파 가진의 영향을 관찰하는 실험을 수행하였다. 초음파에 의해 미립화된 케로신 에어로졸화염은 초고속카메라, DSLR 그리고 슐리렌 촬영기법을 이용하여 가시화하였다. 연소시 소모된 연료량은 정밀유량측정법으로 계측하였고, 이를 통해 수송기체 공연비를 구할 수 있었다. 실험결과, 2차화염영역에 정상초음파를 가함에 따라 액체연료 에어로졸의 연소반응률이 증대되는 것을 관찰할 수 있었다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.9-16
• /
• 2016

초음파 진동자에 의해 미립화된 탄화수소계 액체연료 분사화염의 연소특성을 고찰하기 위한 실험이 수행되었다. 초고속카메라를 이용하여 미립화된 액체연료의 화염형상을 획득하였고, 이미지 후처리를 통해 화염의 구조와 거동을 면밀히 분석하였다. 또한 정밀유량계측법을 이용하여 연소반응 시 소모된 연료량도 측정하였다. 그 결과, 수송기체 유량이 증가하면 무화된 연료의 분사량도 같이 증가하였으나, 공연비(air/fuel ratio)와 수송기체 유량의 상관성은 관찰되지 않았다. 화염면적은 공연비 보다는 연료의 분사량과 진동자 인가전력에 종속하였으며, 화염면적의 FFT 분석을 통해 생성화염의 진동특성도 고찰하였다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.17-25
• /
• 2017

초음파 진동자에 의해 미립화된 탄화수소계 액체연료를 태우는 버너의 연소특성을 고찰하기 위한 실험이 수행되었다. 고속카메라와 열화상 카메라를 이용하여 slit-jet 버너에서 생성된 화염의 이미지를 획득하였으며, 후처리를 통해 화염의 형상과 온도구배를 면밀히 분석하였다. 또한, 정밀유량 계측법을 이용하여 수송기체 실험조건 변화에 따른 연료소모량을 측정하였다. 그 결과, 수송기체 유량이 증가하면 무화된 연료의 분사량도 같이 증가한다는 사실을 확인하였으나, 낮은 유량 조건에서는 주변 장치의 진동에 의해 공연비(air/fuel ratio)와 수송기체 유량의 상관성이 관찰되지 않았다. 또한, 수송기체 유량과 초음파진동자의 소비전력이 증가하면 연소반응이 촉진되어 연소영역이 신장되고 화염온도가 증가하였다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제26권1호
• /
• pp.60-67
• /
• 2022

본 연구는 정상초음파 가진 유무에 따른 초음파 무화 케로신 화염의 거동변이를 분석하기 위해 수행되었다. Slit-jet 노즐을 통과하며 생성된 연소영역은 DSLR, ICCD 및 초고속카메라와 슐리렌 기법을 통해 가시화되었고, 연료소모량은 정밀저울을 통해 측정하였다. 그 결과, 정상초음파 가진시, OH 라디칼의 강도가 증가하는 것이 관찰되었고 정상파장 상단부에서 최적 연소 조건이 형성됨을 확인하였다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제5권2호
• /
• pp.80-86
• /
• 1997

This experiment was undertaken to investigate spray characteristics of the conventional injection system and the ultrasonic energy added injection system. Sauter mean diameter was measured under the variation of injection pressure and the spray distance. To measure the droplet size, we used the Malvern system 2600C. The spray angle and mass distribution were analyzed to the CCD camera and the patternater. After experiment, it was found that the ultrasonic energy added injection system had smaller Sauter mean diameter of droplet, wider mass distribution and wider spray angle than the conventional injection system had.

• 한국분무공학회지
• /
• 제2권3호
• /
• pp.25-31
• /
• 1997

This experiment was undertaken to investigate the spray characteristics of the conventional injection system and the ultrasonic energy added injection system. Test fuels include light oil and mixed light-BC oil. The mixed light-BC oil was injected at the normal temperature$(20^{\circ}C)$ and the high temperature$(95{\pm}2^{\circ}C)$ and injection pressure was $120kg/cm^2$. Sauter mean diameter was measured under the variation of the spray distance. To measure the droplet size, we used the Malvern system 2600C. Droplet size distribution was analyzed from the result data of Malvern system. It is also found that the condition of the ultrasonic energy added injection and high temperature injection generates the smaller droplets than that of the conventional injection.