• Title/Summary/Keyword: 연소표면적

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An Experimental Study on the Turbulent Combustion Characteristics of Hydrocarbon Mixtures by Hydrogen Addition (수소를 첨가한 탄화수소 혼합기의 난류연소 특성에 관한 실험적 연구)

  • 김준효;한원희;키도히로유끼
    • Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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    • v.11 no.6
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    • pp.65-72
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    • 2003
  • In order to clarify turbulent combustion characteristics of hydrocarbon mixtures by hydrogen addition, turbulent burning velocities in a constant volume vessel were measured for both lean and rich hydrocarbon mixtures. Moreover, the configuration characteristics of turbulent flame was investigated in the wrinkled laminar flame region. A laser tomography technique was used to obtain the images of turbulent flame, and quantitative analyses were performed. As a result, the characteristics of turbulent burning velocity was shown a distinct difference with the addition rate of hydrogen between lean and rich mixtures. On the other hand, the obtained tomograms showed that the surface area of turbulent flame depends almost only on the turbulence intensity.

An Experimental Study on the Burning Characteristics of Working Uniform (작업복의 연소특성에 관한 실험적 연구)

  • Bang Chang-Hoon;Lee Jin-Ho;Kim Byung-Ha
    • Fire Science and Engineering
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    • v.19 no.1 s.57
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    • pp.46-50
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    • 2005
  • Burning characteristics of working uniform was studied in this paper experimentally. Initial ignition point was classified in three cases that is midpoint of sleeve (Sleeve case), front side midpoint of coat (Center case) and midpoint of trousers (Leg case). The results are as follows· The remained mass ratio was decreased in order of Leg case, Sleeve case, Center case. And the highest average temperature of surface was appeared in order of Sleeve case, Center case, Leg case. Maximum radiant heat flux during burning was appeared high in order of Sleeve case $(0.5\;W/cm^2)$, Center case $(0.45\;W/cm^2)$, Leg case $(0.44\;W/cm^2)$.

A Study on Detoxication of Coal Briquette by Additives (첨가제에 의한 연탄제독에 관한 연구)

  • Chang Tuwon;Young Sun Uh;Youn Soo Sohn
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.30 no.1
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    • pp.118-125
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    • 1986
  • A small scale combustion unit was built to evaluate the CO suppression effects by various chemical additives added to coal briquettes. Among the additives tested comprising various transition metal compounds with catalytic activities, natural minerals and oxidizing agents, the copper component has shown the best CO suppression effect, and in particular, copper oxide dispersed on porous supports such as ${\gamma}-Al_2O_3$ was most effective. For instance, 0.5% of copper added to coal briquettes in this way bas exhibited 1.4 % CO in the combustion gas at the ignition and beginning stage of combustion and 0.3 % CO at the final stage. The effects of calcium compounds on the fixation of sulfur in coal were also evaluated to reduce the contents of sulfur compounds in the combustion gases.

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흑연화를 통한 폐 수트의 리튬이온전지용 도전재로의 재활용에 관한 연구

  • Kim, Han-Bin;Choe, Jae-Hyeok;Lee, Won-Ju;Kim, Dae-Yeong;Gang, Jun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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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.

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LES for Turbulent Duct Flow with Mass injection (덕트내부에서 질량분사가 있는 난류유동의 LES 해석)

  • Kim, Bo-Hoon;Na, Yang;Lee, Chang-Jin
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.210-213
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    • 2010
  • Recent experimental data shows that the noticeable feature of irregular roughened spots on the fuel surface occurs during the combustion test. The generation of these unexpected patterns is likely to be resulted from the disturbed boundary layer due caused by wall blowing which is intended to simulate the process of fuel vaporization. LES without chemical reaction was conducted to investigate the flow characteristics at the near-fuel surface and the behavior of turbulent structures which is evolved by the wall blowing at the Reynolds number of 23,000. Cylindrical geometry was considered to get the most reality of the calculation results because real hybrid rocket motor is circular grain configuration. It was shown that the wall blowing pushed turbulent structures upwards making them tilted and this skewed displacement, in effect, left the foot prints of the structures on the surface. This change of kinematics may explain the formation of irregular isolated spots on the fuel surface observed in the experiment.

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Emission Characteristics of Black Carbons Generated by Wood Combustion through a Stove (목재연료 사용에 따른 블랙카본의 배출특성)

  • Yi, Chi Yeong;Choi, Bong Seok;Sa, Jae Hwan;Jeon, Eui-Chan;Choi, Sang Jin;Park, Seong Kyu
    • Journal of Climate Change Research
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    • v.4 no.1
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    • pp.41-49
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    • 2013
  • Recent findings have revealed that black carbon is one of the substantial materials affecting climate change along with greenhouse gases. Usually, black carbon is generated by incomplete combustion of biomass and deposited on snow and ice surface, resulting in increasing adsorption of radiant energy and accelerating ice melting. However, it is still questionable what the emission characteristics of black carbons from biomass combustion is. We investigated the emission characteristics of black carbon generated from a wood stove in this study. We found that the emission of black carbon was highly dependent upon combustion temperature and the amount of combustion air supplied. The emission factors were 1.01 g-BC/kg-Oak for fireplace wood burning under incomplete combustion, 0.37 g-BC/kg-Oak for fireplace wood burning under complete combustion and 0.29 g-BC/kg-Oak for small wood-stove burning.

특집 : 극한환경재료기술 - 고온 내산화성 표면 코팅 기술

  • Kim, Man;Lee, Ju-Yeol
    • 기계와재료
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    • v.21 no.4
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    • pp.38-46
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    • 2010
  • 고온 고압의 부식 환경 하에서 사용할 수 있는 고내구성 재료 개발은 항공기와 선박의 추진체 및 발전기 등과 같이 고온부에서 작동하는 장치 설비의 수명 확보 및 안전성 보장을 위해 관련 산업계의 지속적인 연구 개발이 요구되고 있는 분야이다. 최근 세계 각국에서 발전소를 중심으로 한 새로운 고효율 에너지 생산 시스템화 계획이 구체화됨에 따라, 과거 한 종류의 연료 연소 방식으로부터 다양한 연료를 사용할 수 있는 시스템으로 전환함과 더불어 극심한 고온 산화 환경 변화에 유연하게 대응할 수 있는 소재 개발이 주요한 기술적 이슈로 부각되고 있다. 이와 같은 측면에서, 소재 '표면'의 기계적 열화를 극복하면서 생산 경쟁력을 갖춘 '새로운' 보호 코팅 기술은 가스 터빈 엔진 제조업체와 같은 장치 설비 제조 업체의 요소 기술 영역으로 자리매김 하고 있다.

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Linear Stability Analysis for Combustion Instability in Solid Propellant Rocket (고체추진 로켓의 선형 안정성 요소에 대한 연구)

  • Kim, Hakchul;Kim, Junseong;Moon, Heejang;Sung, Honggye;Lee, Hunki;Ohm, Wonsuk;Lee, Dohyung
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.17 no.5
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    • pp.27-36
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    • 2013
  • Linear stability analysis for combustion instability within a cylindrical port of solid rocket motor has been conducted. The analysis of acoustic energy has been performed by a commercial COMSOL code to obtain the mode function associated to each acoustic mode prior to the calculation of stability alpha. An instability diagnosis based on the linear stability analysis of Culick is performed where special interests have been focused on 5 stability factors(alpha) such as pressure coupling, nozzle damping, particle damping and additionally, flow turning effect and viscous damping to take into account the flow and viscosity effect near the fuel surface. The instability decay characteristics depending on the particle size is also analyzed.

High-Temperature Oxidation of Zirconium base alloys (지르코늄 합금의 고온 산화)

  • 김성권;유태근;박광헌;김규태
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2001.06a
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    • pp.52-52
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    • 2001
  • 지르칼로이-4와 장주기 고연소도용으로 개발된 신피복관인 Zirlo에 대해 LOCA 사고시 피복관이 노출되는 온도영역에서 대기압 조건에서 산화실험을 수행하였다. 온도범위는 $700{\;}-{\;}1200^{\circ}C$이다. 산화시간, 온도 에 따른 산화속도 모델이 제시되었다. 지르칼로이-4는 $1000^{\circ}C$이하의 대가압 수증기에서 3차 법칙을 따르는 반면에, Zirlo는 지속적으로 2차 법칙을 따르는 것으로 나타났다. $1000^{\circ}C$ 이상에선 Zirlo의 내부식성이 더 높게 평가되었다. 두 합금의 산화거동차이를 분석하기 위해 산화된 시편을 광학현미경으로 비교하였다. $1000^{\circ}C$ 이상 고온에서 Zirlo의 금 속내 $\alpha$상의 성장률이 지르칼로이-4에 비해 더 빨라, $\alpha$상이 더 넓게 분포하는 것으로 나타났다. 피복관 표면에 이미 존재하는 산화막은 지르칼로이-4와 Zirlo 모두 일정시간 동안 보호성을 유지하는 것으로 나타났다.

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Characteristics of the Shaped Hole Film Cooling in Gas Turbine (가스터빈에서 변형홀을 사용한 막냉각 특성 해석)

  • 이동호;김병기;조형희
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1998.04a
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    • pp.7-7
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    • 1998
  • 가스터빈 엔진의 효율 및 성능은 터빈입구온도에 크게 좌우되므로, 높은 열효율을 얻기 위하여 최근 가스터빈 엔진은 높은 입구온도(대략 1400-150$0^{\circ}C$)에서 작동되도록 설계되고 있다. 이는 요소재질의 열한계점을 훨씬 상회하며, 이와 같은 입구온도의 고온화 경향은 터빈요소에 대한 열부하를 증가시키고 있다. 따라서 극한의 작동조건하에서의 허용수명 및 안정성의 유지를 위해서 내부대류냉각, 충돌세트냉각과 더불어 막냉각기법이 많이 응용되고 있다. 막냉각기법은 연소기 벽면 혹은 터빈블레이드 표면의 작은 구멍들을 통해서 압축기의 공기를 분사하여 표면에 고온의 유체와 일종의 단열벽을 형성하여 표면을 보호하는 냉각방법이다. 지금까지는 주로 단면적이 일정한 막냉각홀에 대한 연구가 주가 되어왔으나, 이러한 막냉각홀을 이용하는 경우 많은 문제점이 발생한다.

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