• 한국연소학회지
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• 제13권3호
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• pp.1-8
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• 2008

A flame stability diagram in a partially premixed flame is typically expressed using the axis coordinates of heat input rate and equivalence ratio. These diagrams are inadequate for identifying changes in combustion conditions and flame stability when a reference fuel is substituted with other fuels under identical operating conditions. This study proposes a new type of diagram and validates it experimentally. In this new diagram, the axis coordinates are air flow rate and Wobbe fuel flow rate, defined as the fuel flow rate multiplied by the square root of the relative density. The diagram was validated in trials using various fuels, including $CH_4$, $C_{3}H_{8}$, and LFG-$C_{3}H_{8}$ mixed fuels, in a domestic gas-range and an gas interchangeability test burner. The results of these trials show that the new diagram can provide information useful for assessing gas interchangeability of combustion conditions and flame stability when one fuel is substituted with another under identical operating conditions.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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• pp.285-288
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• 2008

본 연구는 연료(수소)층과 산화제(공기)층의 사이에 불활성기체(질소)또는 연료(수소)를 평행분사하는 수치해석을 다루고 있다. 수치해석을 위해서 완전 보존되는 비정상 2차 시간정확도법과 2차 TVD방법이 유한 체적법과 사용되었다. 결과는 3가지 종류로 구성되어있다. 첫째는 연료와 산화제의 단일 혼합층이고, 둘째는 연료와 산화제의 사이에 불활성기체를 분사하는 방식이며, 세 번째는 연료와 산화제의 사이에 연료를 분사하는 방식이다. 전체 유동층의 수직두께는 4cm이며 삽입된 중간층의 두께는 1,2,4mm의 세가지 경우에 대하여 계산하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제27권7호
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• pp.889-898
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• 2003

The soot yield is studied by a premixed propane-oxygen-inert gas combustion in a specially designed disk-type constant-volume combustion chamber to investigate the effect of turbulence on soot formation. Premixtures are simultaneously ignited by eight spark plugs located on the circumference of chamber at 45 degree intervals in order to observe the soot formation under high pressures and high temperatures. The eight flames converged compress the end gases to a high pressure. The laser schlieren and direct flame photographs for observation field with 10 mm in diameter are taken to examine into the behaviors of flame front and gas flow in laminar and turbulent combustion. The soot volume fraction in the chamber center during the final stage of combustion at the highest pressure is measured by the in situ laser extinction technique and simultaneously the corresponding burnt gas temperature by the two-color pyrometry method. It is found that the soot yield of turbulent combustion decreases in comparison with that of laminar combustion because the burnt gas temperature increases with the drop of heat loss.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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• pp.65-70
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• 2001

OH radical and NOx have been measured in a methane-air partially premixed flame using PLIF technique to define preheated air combustion characteristics. The temperature of mixture is determined by 300K, 400K, 600K and 800K below the auto-ignition temperature respectively. Flame height increases as equivalence ratio increased. As initial enthalpy is supplied, the radius of flame was increased and much amount of yellow flame in rich equivalence ratio was observed. This is due to the faster burning velocity. Also initial oxidization begins earlier as the initial temperature of mixture increased. It means that height of premixed flame front decreased. This phenomenon can be observed OH PLIF image. The qualitative analysis of OH concentration in the PLIF image shows that overall OH concentration increases with equivalence ratio and the initial temperature of mixture increased. At the preheating temperature goes up, axial gradient of OH concentration is less steep than that of lower temperature condition. This may identify that combustion reacts continuously, so preheated air combustion can evade the local heating and make high temperature indiscriminately in the overall reaction zone.

• 한국추진공학회지
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• 제24권2호
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• pp.14-27
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• 2020

본 연구는 점화제와 지연제에 대한 시차 주사 열량 측정법을 통하여 반응 속도식 및 발열량을 추출하여 노화에 따른 반응 특성을 분석하기 위한 정밀 수치계산을 수행하였다. 연소 실험을 수행하여 수분이 관여된 노화에서 점화제와 지연제에서 명확한 연소 중단을 확인하였다. 이 결과를 수치계산과 비교하여 노화가 점화제와 지연제 전반에 성능 감소 및 오작동 요인으로 작용됨을 확인하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.1-11
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• 2004

Combustion and fuel distribution characteristics of heavy duty engine with the liquid phase LPG injection(LPLI) were studied in a single cylinder engine, Swirl ratio were varied between 1.2, 2.3, and 3.4 following Ricardo swirl number(Rs) definition, Rs=2.3 showed the best results with lower cycle-by-cycle variation and shorter burning duration in the lean region while strong swirl(Rs=3.4) made these worse for combustion enhancement. Excessive swirl resulted in reverse effects due to high heat transfer and initial flame kernel quenching. Fuel injection timings were categorized with open valve injection(OVI) and closed valve injection(CVI). Open valve injection showed shorter combustion duration and extended lean limit. The formation of rich mixture in the spark plug vicinity was achieved by open valve injection. With higher swirl strength(Rs=3.4) and open valve injection, the cloud of fuel followed the flow direction and the radial air/fuel mixing was limited by strong swirl flow. It was expected that axial stratification was maintained with open-valve injection if the radial component of the swirling motion was stronger than the axial components. The axial fuel stratification and concentration were sensitive to fuel injection timing in case of Rs=3.4 while those were relatively independent of the injection timing in case of Rs=2.3.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.50-54
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• 2003

본 연구는 도로 터널 화재 발생 시 연소가스의 backlayer현상을 수치실험하고 그 결과를 분석하였다. 상업용 열 유체해석코드인 PHOENICS를 사용하여 정상상태의 열 유동현상을 수치해석하였으며 환기용 공기속도를 독립변수로 하고 종속변수는 backlayer의 길이로 하였다. 수치해석에 사용한 난류모델은 $textsc{k}-\varepsilon$ 모델을 사용하였고 Hybrid 차분법을 사용하고 질량 잔류값을 수렴조건으로 사용하였다. 수치실험 결과 backlayer의 길이가 환기 속도에 반비례하여 감소하고 backlayer가 발생하지 않는 임계 환기속도가 있음을 확인 할 수 있었다. 또한 연소가스의 수직방향 성층화로 터널하부에 승객이 대피할 수 있는 공간이 존재함을 확인 할 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.138-138
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• 2018

선박을 통한 해상수송은 세계 무역의 80% 이상을 차지하고 있으며, 대부분의 선박은 저질중유의 연소로부터 추진력을 발생시키는 디젤 엔진을 원동력으로 사용하고 있다. 이러한 디젤 엔진은 연소의 부산물로 매년 백만 톤 이상의 오염물질을 방출하는데, 그 주성분은 탄소로 이루어져 있고 고온 열분해 또는 압축 점화 엔진의 작동 부산물들이 소량 포함되어 있다. 이에 본 연구에서는 선박으로부터 배출된 폐 수트를 리튬이온전지용 도전재로 활용하기 위한 독특한 방법이 제안되었다. 실험에 사용된 폐 수트는 운항중인 컨테이너선으로부터 수집되었으며, 수집된 폐 수트는 탄소 성분 이외의 불순물을 제거하고 흑연화 정도를 개선시키기 위해 $2,000^{\circ}C$로 열처리되었다. 열처리된 폐 수트의 모폴로지를 확인하기 위해 투과전자현미경을 이용하여 그 형상을 관찰하였으며, 이를 통해 폐 수트의 일차 입자는 지름이 약 70-100 nm 정도인 양파껍질 모양의 탄소(carbon nano-onion)로 형성된다는 것이 확인되었다. 또한, XRD, RAMAN 분광법 및 BET 분석 결과를 통해, 열처리된 폐 수트가 결정성이 있는 흑연으로 재형성되었으며 비표면적은 일반적으로 사용되는 활물질에 비해 약간 더 높다는 것을 확인할 수 있었다. 한편, 이러한 특성은 리튬이온전지용 도전재로 활용될 수 있는 가능성을 보여주었고, 이는 전기화학적 정전류 충전 및 방전 테스트를 통해 그 성능이 확인되었다. 일반적으로 사용되는 도전재의 테스트 결과와 폐 수트를 도전재로 사용한 테스트 결과를 Fig. 1에 나타내었다. 이상의 실험 결과들을 미루어 볼 때, 선박으로부터 배출된 폐 수트가 리튬전지용 음극 활물질 및 도전재로 재활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 에너지공학
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• 제10권3호
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• pp.243-252
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• 2001

가압열중량분석기를 이용하여 비등온법에 의해 상온부터 100$0^{\circ}C$까지 온도를 상승시키면서 압력(1~l6기압)과 승온속도(heating rate, 15, 20, $25^{\circ}C$/min)의 변화에 따른 국내무연탄의 연소반응특성을 측정 및 해석하였다. 주어진 승온속도에서 압력이 증가함에 따라 반응속도가 증가하였으며 이와 같은 경향은 압력 증가에 따른 활성화에너지의 감소 때문으로 사료되었다. 압력이 1기압에서 16기압으로 증가함에 따라 Freeman과 Carroll$^{[11]}$ method에 의해 결정된 반응차수는 1.04에서 1.30차까지 선형적으로 증가하였으며 활성화에너지는 47.37㎉/mol에서 14.42kca1/mol로 감소하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 추계학술대회 논문집 Vol.15
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• pp.116-119
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• 2002

A different route to the synthesis of $Eu^{3+}$ - activated matrices such as $YAlO_{3}$ and $GdAlO_{3}$ and luminiscent properties of these compounds, were studied. The new route (Combustion method) consist of the redox reactions between the respective metal nitrates and urea in a preheated furnace at ${500^{\circ}C}$. The Phosphor thus obtained were then heated at ${1000^{\circ}C}$ for 2-3 hours to get better luminiscent properties. The incorporation of $Eu^{3+}$ activator in these phosphors were checked by luminiscence investigations. Scanning electron microscopy (SEM) studies were carried out to understand surface morphological features and the particle size. X-ray energy dispersive analysis (EDAX) was also performed for the qualitative analysis of the phosphors.