• 한국연소학회:학술대회논문집
• /
• 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
• /
• pp.371-373
• /
• 2014

• 한국추진공학회지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.61-67
• /
• 2015

연소기 시험 장치의 구축 시 고온의 연소 가스의 냉각은 중요한 설계요구조건이다. 물 분무(Water spray) 냉각 방식은 증발 과정에서 물의 잠열을 이용하므로, 효과적인 연소 가스 냉각이 가능하다. 본 연구에서는 연소기 시험 설비 구축 과정의 일환으로, 물 분무를 이용한 연소 가스의 냉각을 이해하기 위하여 연속방정식, 에너지 보존식과 포화 증기의 압력-온도 관계식을 이용한 1차원 해석을 수행하였다. 연소기 시험 장치에서 배출되는 고온, 고압의 연소 가스는 냉각수와의 혼합과정에서 배출가스의 온도가 낮아지며, 분무된 물의 일부는 기화하여 연소가스와 함께 배출되고, 일부는 다시 응축 되어 집수조로 모인다. 냉각수는 연소 가스의 온도를 낮춰주는 동시에, 증발된 증기는 연소기 내부의 압력을 증가시키므로 1차원 해석에서 증기의 압력-온도 관계식을 고려하여 해석을 수행하였다. 1차원 해석으로부터 연소가스의 적절한 냉각과 배기 덕트 내부의 압력의 지나친 상승을 피하기 위한 최적의 물 분무량을 확인하였으며, 물 분무 냉각 방식에 대한 물리적 이해를 얻을 수 있었다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제16권1호
• /
• pp.180-188
• /
• 1992

본 연구에서는 와류실식 디젤 기관에 경유-물의 유화연료 사용시 시관의 회전 속도(1500rpm)가 일정인 경우 물의 첨가량(체적비, 0~20%)과 기관의 부하(BMEP,2.1~ 7.5kg/$\textrm{cm}^2$)변화에 따른 연소실내 압력, 압력상승률 및 열발생률, 착화지연 기간, 연료 소비율 등의 연소특성과 CO, HC, NOx 및 매연의 배출능도 등 유해 배출 가스에 미치는 영향에 관하여 실험적으로 구한 것이다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제18권1호
• /
• pp.240-249
• /
• 1994

The basic experiments for designing the effective gas turbine combustor were performed. There are several factors that define the characteristics of gas turbine combustor. Among them, experiment was focused on swirl effects by three types of swirler with different swirl numbers(0.0, 0.38, and 0.62). Particularly, an interest was concentrated on primary zone where the flame characteristics of total combustor was dominated strongly and secondary zone where the remaining unburned gas was reacted again or cooling effect was done according to degree of swirl intensity. For this study, following measurements have been carried out, that is, time mean and fluctuating temperature, exhaust gas composition including NO concentration, and ion current. From this study, it was found that swirl intensity affects largely not only flame style but also emission formation, furthermore that it is important to select proper swirl intensity.

• 공업화학
• /
• 제23권5호
• /
• pp.456-461
• /
• 2012

본 연구에서는 바이오매스의 에너지 활용성을 확인하기 위하여 실험실 연소로를 이용한 등온 및 비등온 연소특성 연구를 수행하였으며 바이오매스의 시료로는 목재펠렛, 볏짚 및 왕겨를 사용하였다. 바이오매스의 연소시 배출가스의 특성과 분진 및 잔류물을 분석하였으며 그 결과를 RDF의 연소실험 결과와 비교분석하였다. 등온 연소특성 실험으로부터 볏짚이 다른 시료에 비하여 연소속도가 빨라 급격히 산소량이 감소되어 불완전연소율이 증가함을 확인하였으며 목재펠렛의 경우 다른 시료에 비하여 가장 낮은 $NO_{X}$ 배출농도를 나타내었다. 또한 비등온 연소특성 실험으로부터 모든 시료가 $900^{\circ}C$의 연소온도에 도달하기 이전에 연소가 대부분 일어남을 확인할 수 있었으며 $NO_{X}$의 경우 CO가 배출되는 범위와 유사한 온도범위에서 배출되는 반면에 $SO_{2}$의 경우보다 고온에서 배출됨을 확인할 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제38권9호
• /
• pp.1064-1069
• /
• 2014

에멀젼연료(Emulsified fuel)와 EGR(Exhaust Gas Recirculation)는 디젤엔진으로부터 발생하는 NOx를 저감시키는 효과적인 방법들이다. 일반적으로, EGR 방법은 열적, 화학적 그리고 희석효과의 세 가지 다른 경로에 의하여 디젤 엔진의 연소에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 그중 특히 열적효과는 흡기 중의 이산화탄소와 수분에 의한 열용량의 증가와 관련되어 있다. 한편, 물의 증발열과 마이크로 폭발(Micro-explosion)을 이용하는 에멀젼연료는 디젤엔진의 배기 배출물을 저감시키는 효과적인 방법으로 인식되어 왔다. 본 연구에서 저자는 함수율 20%의 에멀젼연료와 EGR율 30%의 사용에 의한 연소와 배기 배출물 특성에 대하여 연구하였다. 그리고 연료 분사 패턴 제어의 효과에 대하여 조사하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제40권10호
• /
• pp.637-644
• /
• 2016

본 연구의 목적은 석탄 입자 연소 시 공기 다단 연소 적용에 따른 UBC(Unburned Carbon) 및 질소 산화물(NOx) 배출 특성을 분석하는 것이다. 이를 위해 공기 다단 연소가 가능한 2단 하향 분류층 반응기(Two Staged Drop Tube Furnace, Two Staged DTF)를 설계 및 제작하였다. 아역청탄(Tanito)의 단일 및 다단 연소 실험을 진행하여 UBC 및 NOx 배출 특성을 분석하였다. 그 결과, 단일 연소 조건에서 온도 및 공기비가 증가함에 따라서 UBC 함량이 감소했지만 NOx의 농도는 증가했다. 특히 과농 연료 연소 영역에서 NOx 저감 반응이 일어났으며, 이때 반응 온도가 증가할수록 NOx 저감 반응이 활성화 될 뿐아니라 UBC는 감소되었다. 공기 다단 연소 실험의 경우 석탄 입자의 UBC 증가량에 비해 높은 NOx 저감 효과를 얻을 수 있었다.

• 기계저널
• /
• 제34권12호
• /
• pp.929-939
• /
• 1994

최근 환경문제와 관련하여 정제된 석유 연료가 아닌 천연가스와 같은 연료의 사용이 증가하면서 산업용 가스터빈의 연소기술에 대한 관심이 집중되고 있다. 가스터빈 연소로 생성되는, 환경을 위협하는 오염물은 연기, 수증기, 일산화탄소(CO), 미연 탄화수소, $NO_{x}$, $SO_{x}$ 등이 있다. 수증기 및 일산화탄소는 지구 온실화에 영향을 미치고 있으나 그다지 심각한 정도는 아 니며, $SO_{x}$는 독성이 있으나 연료 정제시 제거되어질 수 있다. $NO_{x}$는 지구의 오 존층을 파괴하여 생태계를 위협하기 때문에 오염 배출물중 가장 심각하게 고려되어지고 있다. 미국에서는 법으로 산업용 가스터빈의 $NO_{x}$의 양을 규제하고 있는데 15% 산소배출농도에 대하여 1984년에 75ppm에서 1993년에 30ppm으로 낮추어 규제하고 있다. 일본도 미국과 비슷한 수준으로 규제하고 있으며, 따라서 최근의 가스터빈 연소기술은 저 $NO_{x}$연소기에 대한 것으로 저$NO_{x}$연소에 관한 개론 및 가스터빈 연소기의 저$NO_{x}$화 방법, 그리고 미 국과 일본의 최근의 저$NO_{x}$연소기 개발동향에 대하여 다루고자 한다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
• /
• 한국마린엔지니어링학회 2006년도 전기학술대회논문집
• /
• pp.21-22
• /
• 2006

디젤엔진에서 배출되는 배기가스 중의 주요 오염물질 중의 하나인 NOx(질소산화물)는 대부분 고온의 연소 과정에서 발생하고, 발생량은 연소온도에 따라 결정되는 것으로 알려져 있다. 또한 연료의 연소 중에 물이 첨가되면 연소공기의 비열 증가에 의하여 연소온도가 감소하여 NOx 발생량이 급격하게 감소하게 되는데, 연소실에 물을 첨가하는 방법으로는 유화연료, 직접물분사, 흡기가습 등이 있다. 이중 흡기가습은 구조가 간단하면서 NOx 저감효율이 가장 높은 것으로 알려져 있다. 본 연구는 당사 고유모델 중형엔진인 힘센엔진에 흡기가습 기술을 적용하여 연소성능 및 NOx 저감효과 등을 시험하고, 흡기가습 시스템의 상용화 모델 개발을 위한 기초 데이터를 확보하기 위해 수행되었다.

• 분석과학
• /
• 제28권3호
• /
• pp.236-245
• /
• 2015

최근 실내 분위기 환경조성이나 차 등의 가열용으로 실내에서 양초가 많이 사용되고 있다. 이 연구에서는 0.008 m³ 벨쟈를 이용하여 소형 연소실을 제작하고, 양초 연소 생성물들의 방출계수를 측정하였다. 연소실 내부에 유리 접시를 양초 위에 설치하여 불꽃의 직접적인 영향을 배제하고 배출구의 높이를 높이고 깔때기 모양으로 하여 배출구로 유입되는 외기를 차단하여 균질한 조성의 배출가스를 얻을 수 있었다. 연소실 배출가스의 온도는 34 ℃~41 ℃의 범위였다. 양초 연소 시 발생하는 연소생성물은 주로 알데하이드류나 산류등 함 산소화합물들이었다. 양초 연소생성물의 질량단위방출계수는 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠이 각각 0.04 μg/g, 0.01 μg/g, 0.02 μg/g 이었으며, 총휘발성 유기 화합물의 방출계수는 3.81 μg/g으로 나타났다. 알데하이드류의 방출계수는 폼알데하이드, 아세트알데하이드 및 벤즈알데하이드가 각각 4.48 μg/g, 1.09 μg/g, 0.67 μg/g으로 VOC 류 보다 높은 방출계수를 나타냈다. 실험에서 사용된 양초 시료의 성분의 차이점을 고려하면 이 연구에서 사용한 0.008 m³ 연소실을 이용하여 얻은 연소생성물들의 질량단위 방출계수와 기존의 0.17 m³~50 m³ 연소실을 이용해 측정한 결과들과 매우 유사하였다.