• 제목/요약/키워드: 연료 액적

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증발장에서 에멀젼연료의 거동특성에 관한 연구 (Study of Behavior Characteristics of Emulsified Fuels with Evaporative Field)

  • 염정국;윤정환
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권3호
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    • pp.237-243
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    • 2015
  • 본 논문은 에멀젼연료(Diesel/$H_2O_2$)에 있어 과산화수소의 혼합비가 혼합연료 액적증발 및 분무거동 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 연료혼합을 위한 계면활성제는 span 80, tween 80을 9:1로 혼합하여 에멀젼연료 총 부피의 3%로 고정 혼합하였다. 또한 과산화수소의 혼합비율은 계면활성제의 혼합비를 고려하여 EF (Emulsified Fuel)0, EF2, EF12, EF22, EF32 및 EF42로 설정하였다. 에멀젼연료 액적의 증발특성을 관찰하기 위해 가열판에 액적 방울을 투하시켜 액적이 증발하는 현상을 산란광 및 쉴리렌기법을 통하여 촬영하였다. 또한 혼합비 변화에 따른 혼합연료의 분무거동특성을 해석하기 위하여 혼합연료 EF0~EF22를 선택하여 $150^{\circ}C$로 유지된 정적용기에서 증발자유분무 거동해석 실험을 실시하였다. 그 결과 과산화수소의 혼합비율이 EF0보다 높은 EF22 에멀젼연료의 자유분무성장이 연료 속에 혼합된 과산화수소의 증발촉진으로 인하여 보다 신속하였다.

드럼형 회전연료노즐의 미립화 기구 및 분무특성 연구 (The Atomization Mechanism and Spray Characteristics of Drum Type Rotary Atomizer)

  • 이동훈;최현경;최성만;유경원;허환일
    • 한국추진공학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.57-65
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    • 2008
  • 가스터빈엔진에 적용할 수 있는 드럼형 회전연료노즐의 모델링을 통해 원심력이 충분한 연료분사압력을 발생시킴을 보였고, 회전연료분사의 미립화 현상에 대해 실험적으로 연구하였다. 회전연료분사의 미립화기구 및 분무특성을 이해하기 위하여 고속 회전연료노존 시험리그를 이용하여 $5,000\;{\sim}\;40,000rpm$의 영역에서 분무가시화와 PDA를 이용한 분무액적 측정을 실시하여 회전연료분무의 미립화 특징을 규명하고, 미립화성능 향상을 위해서는 회전속도증가를 통해 액적분열시점을 앞당기는 것이 중요함을 알았다.

급속열분해를 통하여 생산된 바이오오일 액적의 증발 특성에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Study on the Evaporation Characteristics of Biocrude-oil Produced by Fast Pyrolysis)

  • 최상규;최연석;김석준;한소영
    • 공업화학
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    • 제27권6호
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    • pp.646-652
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    • 2016
  • 바이오매스는 최근 화석연료의 고갈 및 지구온난화 등의 문제에 대응하기 위한 신재생에너지원으로 많은 관심을 받고 있다. 바이오오일은 폐목재, 농업 및 임업 부산물 등의 바이오매스로부터 급속열분해 과정을 통하여 생산되는 액체연료이다. 바이오오일은 일반적인 석유 계통의 연료에 비하여 점도가 매우 높고 고체상의 불순물을 포함하고 있어 버너 적용시 스프레이 분무 특성이 저하된다. 또한, 바이오오일은 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌으로부터 유래되는 수백 종류의 화학종들로 이루어져 있어 일반적인 액체연료와는 액적의 증발 특성이 뚜렷하게 구분된다. 본 연구에서는, 바이오오일의 구성 성분을 아세트산, 레보글루코산, 페놀, 수분으로 단순화하여 액적의 증발 특성에 관한 수치해석적 연구를 수행하였다. 다양한 주위공기 온도, 액적의 초기 지름, 에탄올 혼합 비율에 대하여 액적의 증발 특성을 비교하였다. 주위공기 온도가 높아질수록 바이오오일 액적의 증발 시간은 짧아졌으며, 특히 낮은 온도 범위에서는 증발 시간이 공기온도에 매우 민감하였다. 또한 액적의 지름이 감소할수록, 에탄올 혼합 비율이 증가할수록 증발 시간이 단축됨을 알 수 있었다.

혼합 탄화수소계 초임계 상태 연료의 액적 거동 가시화 (Visualization of Supercritical Mixed Hydrocarbon-Fuel Droplet)

  • 송주연;송우석;구자예
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권9호
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    • pp.711-716
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    • 2020
  • 탄화수소계열 연료를 기반으로 혼합모사추진제를 사용하여 액적을 생성하고 열에너지를 가하면서 초임계 환경으로 분무되는 거동을 가시화하였다. 혼합모사추진제는 임계압력과 임계온도가 상이한 데칸과 메틸사이클로헥산을 선정하였다. 초임계 환경으로 분무되는 유동은 Rayleigh 분열로 액적을 생성하며 Oh 수와 Re 수를 구하여 Rayleigh 분열영역임을 확인하였다. 혼합모사추진제의 온도는 Tr=0.49에서 Tr=1.34까지 변화를 주었다. 유량은 0.7~0.8 g/s로 유지하였다. 액적은 열에너지를 가할수록 분열 길이가 짧아지며 덩어리진 형태로 떨어진다. 액체 상을 가시화하는 장치에서 2차 액적(second droplet)이 형성되는 것을 확인하였고 Tr=1.34일 때 부분적으로 불안정한 상태의 초임계 상태로 액상이 보이지 않는다.

고온 고압기류중을 비행하는 파라핀계 연료액적의 증발에 관한 연구 (An experimental study on the evaporation of paraffin family fuel droplet under high temperature and high pressure)

  • 정성식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.2125-2131
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    • 1991
  • 본 연구에서는 고온고압의 기류중에 투입된 미소연료액적의 증발에 관한 정보 를 구하여 분무연소기구의 해명을 위한 기초테이터를 제공하려 시도한다.

탄화수소 연료 액적의 연소 특성에 관한 수치해석 (A Numerical Study of Combustion Characteristics of Hydrocarbon Fuel Droplet)

  • 이봉수;이경재;김종현;구자예
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제27권11호
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    • pp.1595-1603
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    • 2003
  • Droplet combustion at high ambient pressures is studied numerically by formulating one dimensional combustion model in the mixture of n-heptane fuel and air. The ambient pressure is supercritical conditions. The modified Soave-Redlich-Kwong state equation is used in the evaluation of thermophysical properties to account for the real gas effect on fluid p-v-T properties in high pressure conditions. Non-ideal thermodynamic and transport property at near critical and supercritical conditions are also considered. Several parametric studies are performed by changing ambient pressure and initial droplet diameter. Droplet lifetime decreased with increasing pressure. Surface temperature increased with increasing pressure. Ignition time increased with increasing initial droplet diameter. Temporal or spatial distribution of mass fraction, mass diffusivity, Lewis number, thermal conductivity, and specific heat were presented.

PSIC 모델을 이용한 액체로켓의 연소실내 분무유동 해석 (Analysis for Spray Flow Using PSIC Model in Combustion Chamber of Liquid Rocket Engine)

  • 정대권;노태성
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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    • pp.253-256
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    • 2006
  • 액체로켓의 연소실내 분무연소 현상을 해석하기 위해 비연소 반응의 연료와 산화제 액적의 분무유동을 해석하였다. 분무연소 모델로 DSF 모델과 Euler-Lagrange 방법을 사용하였다. 액적과 가스상 그리고 증발한 기체상의 커플효과는 PSIC 모델을 사용하여 계산하였으며 수치 해석 방법으로 SIMPLER 알고리즘과 QUICK Scheme을 사용하였다. 해석결과 연소실내 속도와 온도 분포를 알 수 있었고, 연료와 산화제의 몰분율 또한 알 수 있었다.

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Methanol 연료 액적의 연소 특성에 관한 연구 (Study on the Combustion Characteristics of Methanol Fuel Droplet)

  • 서현규
    • 한국분무공학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.109-114
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    • 2014
  • The main purpose of this study is to provide basic information of droplet burning, extinction process and flame behavior of methanol fuel and improve the ability of theoretical prediction of these phenomena. For the improved understanding of these phenomena, this paper presents the experimental results on the methanol droplet combustion conducted under various initial droplet diameters ($d_0$), ambient pressure ($P_{amb}$), and oxygen concentration ($O_2$) conditions. To achieve this, the experimental study was conducted in terms of burning rate (K) with normalized droplet diameter ($d/d_0$), flame diameter ($d_f$) and flame standoff ratio (FSR) under the assumptions that the droplet combustion can be described by both the quasi-steady behavior for the region between the droplet surface and the flame interface and the transient behavior for the region between the flame interface and ambient surrounding.

연료분무의 벽면충돌과정 해석에 대한 수치모델링 (Numerical Modeling of Droplet/Wall Impingement Process)

  • 문윤완;유용욱;김용모
    • 한국분무공학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.10-18
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    • 1999
  • The droplet/wall impingement processes in the diesel-like environment are numerically modeled. In order to evaluate the predictive capability of the droplet/wall impingement model developed in this study, computations are carried out for two ambient temperature conditions. Numerical results indicate that the present droplet/wall impingement model reasonably well predicts the basic features of the impinging spray dynamics.

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화상처리법을 이용한 분무 계측 (Measurement of spray by using an image processing method)

  • 조병옥
    • 오토저널
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    • 제16권6호
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    • pp.22-27
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    • 1994
  • 여기서는 화상처리 방법에서 화상 획득 장치와 처리 장치를 간단히 소개하고, 연료분무의 액적 운동속도의 계측 방법에 대하여 논의하기로 한다. 화사처리법은 비교적 저렴한 비용으로 정밀도 높은 정보를 프로그램에 따라 다양하게 출력하는 등의 잇점이 있다. 분무 각과 분무 관통길이도 화상 획득 장치만 기계식 스틸 카메라를 이용한 것뿐이지, 그 처리 방법은 앞서 논의한 방법과 유사하다. 1. 화상처리방법. 1.1 화상획득장치. 1.2 화상처리방법. 2. 액적크기와 운동속도. 2.1 액적크기. 2.2 운동속도.

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