• 제목/요약/키워드: 연소법

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초임계 압력하의 기체수소-액체산소 화염에 대한 난류모델을 이용한 해석에서 수치기법 평가 (An Evaluation of Numerical Schemes in a RANS-based Simulation for Gaseous Hydrogen/Liquid Oxygen Flames at Supercritical Pressure)

  • 김원현;박태선
    • 한국추진공학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.21-29
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    • 2013
  • 초임계조건의 기체수소/액체산소 화염의 난류유동 및 온도장에 대해 난류모델을 이용한 해석이 수행되었다. 실제유체의 연소유동을 해석하기 위하여 화염편모델에 SRK 상태방정식이 도입되었다. 수정된 압력-속도-밀도 연계알고리듬이 초임계유동에 적용되었다. 수정된 알고리듬을 토대로 6개의 대류항 차분법과 4개의 난류모델의 상대적인 성능비교가 이루어졌다. 선택된 난류모델들은 실제유체 연소유동의 다양한 특징을 고려하기 위해서 수정이 필요함을 나타내었다.

SNG/공기 화염의 층류 연소속도 측정 - 분젠과 구형 화염법 비교 - (Laminar Burning Velocity Measurement of SNG/Air Flames - A Comparison of Bunsen and Spherical Flame Method -)

  • 김동찬;이기만
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제27권6호
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    • pp.737-746
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    • 2016
  • This article describes a comparison on laminar burning velocity measured by Bunsen and spherical flame methods of synthetic natural gas (SNG) with various composition of hydrogen. In this study, the laminar burning velocity measurements were employed by Bunsen burner and cylindrical constant combustor at which flame images were captured by Schlieren system. These results were also compared with numerical based on CHEMKIN package with GRI 3.0, USC-II and UC Sandiego mechanism. In case of spherical flames, the suitable flame radius range and theoretical models were verified using the well-known previous results in methane/air flames. As an experimental condition, hydrogen content of SNG was adjusted 0% to 11%. Equivalence ratios of Bunsen flames were adjusted from 0.8 to 1.6. On the other hand, those of spherical flames were adjusted from 0.6 to 1.4, relatively. From results of this study, the both laminar burning velocities measured in Bunsen and spherical flame methods were resulted in similar tendency. As the hydrogen content increased, the laminar burning velocity also increased collectively. Laminar burning velocity of measured SNG-air flames was best coincided with GRI 3.0 mechanism by comparison of reaction mechanisms.

이산형 열-음향 모델을 이용한 부하 변동시 가스터빈 연소 불안정 특성 (Combustion Instability of Gas Turbine with Segmented Dynamic Thermo-Acoustic Model under Load Follow-Up)

  • 정지웅;한재영;정진희;유상석
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제29권5호
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    • pp.538-548
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    • 2018
  • The thermo-acoustic instability in the combustion process of a gas turbine is caused by the interaction of the heat release mechanism and the pressure perturbation. These acoustic vibrations cause fatigue failure of the combustor and decrease the combustion efficiency. This study is to develop a segmented dynamic thermo-acoustic model to understand combustion instability of gas turbine. Therefore, this study required a dynamic analysis rather than static analysis, and developed a segmented model that can analyze the performance of the system over time using the Matlab/Simulink. The developed model can confirm the thermo-acoustic combustion instability and exhaust gas concentration in the combustion chamber according to the equivalent ratio change, and confirm the thermo-acoustic combustion instability for the inlet temperature and the load changes. As a result, segmented dynamic thermo-acoustic model has been developed to analyze combustion instability under the operating condition.

졸겔 연소법을 이용한 염료감응 태양전지용 나노 다공질 구조 $TiO_2$ 제작 (Synthesis of Nanoprous $TiO_2$ Materials for Dye-sensitized Solar Cells Application Using Sol-gel Combustion Method)

  • 한치환;성열문
    • 전기학회논문지
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    • 제58권2호
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    • pp.327-331
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    • 2009
  • Nano-porous $TiO_2$ powder was fabricated using Acetylene black, applied photo voltaic device based on the Dye-sensitized Solar Cells (DSCs) was investigated experimentally. $TiO_2$-powder was fabricated using Ti-isopropoxide and 2-propanol by sol-gel combustion method. For cases of variable Acetylene black, characteristic of porosity, size of particle and crystallite of obtained $TiO_2$ nano-powder was investigated. The photovoltaic efficiency of the prepared DSCs was measured using $TiO_2$ film which prepared on each different heat treatment temperature($400^{\circ}C{\sim}700^{\circ}C$) with paste of $TiO_2$ powder. The porosity and size of particle of $TiO_2$ powder made with Acetylene black 0.4g was influenced significantly effect to DSCs characteristic. Heat treatment at $500^{\circ}C$ makes the better photovoltaic efficiency which 5.02%($J_{sc}=11.79mA/cm^2$, $V_{oc}=0.73V$, ff=0.58). The sol-gel combustion method was useful to DSCs fabrication.

연소기 재생냉각 채널용 구리합금의 피로수명예측 (Predictions of Fatigue Life of Copper Alloy for Regenerative Cooling Channel of Thrust Chamber)

  • 이금오;유철성;허성찬;최환석
    • 한국추진공학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.73-82
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    • 2017
  • 재사용 발사체용으로 개발되는 엔진은 반복 사용 조건에 따른 저사이클 열피로 문제를 고려해야 한다. 본 연구는 연소기 재생냉각채널에 사용되는 구리합금의 피로수명을 인장시험 데이터로부터 예측하기 위하여 기존의 연구자들이 제안하였던 수명예측식을 다양한 종류의 구리합금의 경우에 적용하여 비교하였다. 제안된 수명예측식 중 공통경사법은 구리합금의 수명 예측에서 가장 좋은 결과를 보여 주었으며, 수정 Mitchell 방법은 OFHC 구리의 수명 예측에서 가장 좋은 결과를 보여주었다.

직접분사식 디젤기관의 연소실 형상과 화염의 발달 (2)-유화액연료용 연소실의 형상- (The Effect of Air and Spray Turbulence on the Progress in a D.I. Diesel Engine(II)-Combustion Chamber Design for the Use of Emulsified Diesel Oil with Water Particles-)

  • 방중철;태전간랑
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권11호
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    • pp.3054-3062
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    • 1995
  • Recently, the improvement of fuel economy and the reduction of exhaust smoke and NOx have been successfully achieved by supplying diesel engines with emulsified diesel oil with water particles. In the present paper, the difference between the combustion of injected emulsified fuel and that of diesel oil spray is clarified by means of taking high-speed and color photographs of the flames in the engine cylinder. As the results, the two kinds of fuels show different combustion behavior each other in the growth of initial flame and in the termination of combustion process in the cylinder. Then, suitable combustion chamber design for the use of emulsified fuel is discussed on the basis of experimental data for various distribution of spray in different kinds of piston cavities. Some methods of clearing troubles caused by emulsified fuel injection are also discussed on the basis of performance tests with a remodeling test engine.

1-butanol과 ethylene glycol을 이용하여 합성한 Sr hexaaluminate의 물리적 특성 및 메탄 연소 반응에 관한 연구 (A Study on Physical Properties and Catalytic Combustion of Methane of Sr Hexaaluminate Prepared using 1-butanol and Ethylene Glycol)

  • 손정민;우성일
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권3호
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    • pp.209-214
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    • 2007
  • Sr hexaaluminate($Sr_{1-x}La_xMnAl_{11}O_{19-\alpha}$)와 금속 alkoxide를 전구체로, 1-butanol과 ethylene glycol을 각각 용매로 사용한 sol-gel 법으로 합성하였다. 용매 변화에 따른 Sr hexaaluminate의 물리적 특성을 TG/DTA, XRD 및 $N_2$ adsorption을 이용하여 분석하였다. 합성 후 건조한 시료에 대한 열분해 거동을 분석한 결과는 1-butanol을 용매로 사용하여 합성한 hexaaluminate와 비교할 때, ethylene glycol을 용매로 이용한 경우 용매의 분해반응과 dehydroxylation 반응이 관찰되었고, 결정생성 온도도 상승하였다. Dehydroxylation 반응과 결정생성온도의 상승은 hexaaluminate의 소결현상을 가속시켜 낮은 비표면적의 원인이 되었다. 메탄에 대한 연소 반응으로 표면적 차이가 촉매 활성에 영향을 주었음을 확인하였다.

13A 가스기기 새 가스호환성 판정법 (New Method for Estimating Gas Interchangeability for 13A Gas Appliances)

  • 하영철;박세종;박원식;최경석;이창언
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권9호
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    • pp.961-967
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    • 2011
  • 본 연구에서는 13A 가스기기의 새 가스호환성 판정법을 개발하고자 하였다. 호환성 판정법 개발의 원칙은 세 가지로서, 1) 웨버지수 외에 가스조성 영향을 대표할 수 있는 인자의 도출, 2) 우리나라 가정과 업소에 보급된 모든 종류의 제작사별 가스기기(예혼합 가스기기 포함) 시험, 3) 가능한 한 간단한 판정법 개발이다. 이러한 원칙하에 30대의 대표성 있는 가스기기에 대하여 가스호환성 실험을 하였고 그 결과 웨버지수-비중 형식의 간단한 2차원 판정법(도표)을 개발하였다. 본 호환성 판정법은, 기존 호환성 판정법과 달리 화염안정 영역이 좁은 예혼합 가스기기를 포함하며, 이로 인해 기존 호환성 판정법보다 가스호환성 영역이 좁은 것으로 나타났다.

단순 연소법으로 합성한 LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2 양극 활물질의 구조 분석 및 전기화학적 특성 연구 (Structure and Electrochemical Characterization of LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2 as the Cathode Material Synthesized by Simple-combustion Method)

  • 조성우;주정훈;류성현;류광선
    • 전기화학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.264-269
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    • 2010
  • $LiNi_{0.5}Mn_{0.3}Co_{0.2}O_2$의 리튬이온 이차전지 양극 물질로의 특성을 연구하기 위해서 단순 연소합성법을 이용하여 합성했다. 합성된 물질의 구조적 특징을 분석하기 위하여 X-선 회절분석(XRD)과 주사전자현미경 (FE-SEM)을 측정하였다. X-선 회절분석을 통하여 합성된 $LiNi_{0.5}Mn_{0.3}Co_{0.2}O_2$시료가 육방정계 층상구조가 형성된 것을 확인하였다. FE-SEM을 통해 측정한 결과 $LiNi_{0.5}Mn_{0.3}Co_{0.2}O_2$ 입자는 일정한 형태를 가지지 않았으며 크기는 대략 100~300 nm의 크기임을 확인할 수 있었다. 그리고 전기화학적 특성을 측정하기 위하여 충 방전 용량 측정과 CV(Cyclic Voltammetry)를 측정하였다. 2.8 V에서 4.3 V까지 충 방전 용량을 측정한 결과 ~162 mAh/g의 초기 방전 용량을 가졌다.

희석제 입도가 고온자전연소법에 의한 질화알루미늄 합성에 미치는 영향 (Effect of Diluent Size on Aluminum Nitride Prepared by Using Self-Propagating High-Temperature Synthesis Process)

  • 이재령;이익규;신희영;정헌생
    • 한국세라믹학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.69-75
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    • 2005
  • 고온자전연소법에 의한 질화알루미늄 합성에 있어서, 반응물(Al) 형상과 희석제(AlN) 입도 등의 형상학적 조건이 반응생성물에 미치는 영향을 조사하였다. 평균 입경(34$\mu$m)이 같은 두 종류의 Al 분말(입상, 편상)과 평균입경이 다른 4종류의 AM분말을 희석제로 사웅하여 반응 성형체를 준비하였다. 반응성형체의 충진밀도는 이론밀도의 $35\%로 고정하였고, 초기 질소압은 $1\~10MPa$, 희석을은 $0.4\~0.7$로 변화시키면서 반응을 실시하였다. 반응물과 희석제의 입도를 비슷하게 조절함으로써, 상대적으로 질소압이 낮은 1MPa의 조건에서도 순도 $98\% 이상, 입경 수십 $\mu$m의 AlN 합성이 가능함을 확인하였다. 이러한 고순도, 고입경화는 연소파 진행 후, 성형체 내부로 질소가스 투입 용이성의 차이에 의한 현상이라고 판단된다.