• 한국자동차공학회논문집
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• 제5권6호
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• pp.183-191
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• 1997

For the improvement of ignitability we need ignition energy and its discharge characteristics which are suitable for a part distribution of the mixture density around the ignition spark plug and the flow characteristics of the mixture in the combustion. Especially, for the solving of the instability of initial ignition and lean ignitability limit in the case of lean-burn combustion, the more powerful ignition energy is required. The conclusions from the observation can be summarized as follows: 1) The ignitability limit for HIS expands wider and the combustion is more stable than for CDI. 2) The combustion duration and ignition timing depend upon the distribution of local mixture density in the vicinity of ignition spark plug.

• 한국추진공학회지
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• 제22권4호
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• pp.44-54
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• 2018

예막 공기충돌형 방식의 희박 예혼합 예증발(LPP) 보조 분사기에 벤추리를 장착하여 분무 실험을 할 경우 액적의 낙수현상이 나타나며, 이는 액적의 불균일한 분포로 나타난다. 이를 해결하기 위해 벤추리의 출구 각도를 변화시켜 노즐목 부분에서 덤프면을 형성시켰다. 덤프면의 형성은 벤추리 출구에 재순환영역을 형성시키면서 미립화 성능을 개선하며 액적 낙수를 최소화하였다. 분사기의 불균일한 분무를 해결하기 위해 벤추리 내부의 유동 특성 및 분무의 SMD를 비교분석하였으며, 최종적으로 분무의 손실을 최소로 하며 분무를 향상시킬 수 있는 최적의 벤추리의 형상을 선정하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.102-102
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• 2010

수 Tera Watt급의 가속기 및 펄스파워 시스템은 다수의 스위치를 사용하고 있으며, 이와 같은 가속기 및 시스템의 성능은 기체방전 스위치의 성능에 직접적으로 관련되어 있다. 일반적으로 이와 같은 기체방전, 액체방전 고출력 스위치는 다목적으로 많은 연구와 개발에 응용되고 있다. 예를 들어 천둥 펄스전자빔 발생장치는 12개의 Marx gap 및 3개의 100 kV 펄스충전 전기트리거 gap을 가지고 있다. 기체 방전 또는 액체 방전 펄스 충전 갭 스위치의 음극에 펄스 고전압이 인가되면 이로 인하여 음극에서 전자빔이 발생한다. 내부에는 전자빔이 양극과 충돌하는 순간 양극표면에 플라스마가 형성된다. 이와 같은 플라스마 sheath는 축 방향 이극관 안에서 양극충전 에서 음극으로 팽창하면서 전파하며, 또한 거의 동시에 음극표면에도 플라스마가 형성되어 음극에서 양극으로도 팽창하여 전파하게 된다. 이와 같은 펄스충전 고출력 갭 스위치 안에서 발생되는 방전 플라스마의 특성에 관한 갭 breakdown 과정에 대한 특성연구를 한다. 고출력스위치의 특성 조건으로는 방전전압, 방전시간, jitter 등이 있다. 본 연구에서는 최대전압 600 KV, 최대전류 88 KA, 펄스 폭 60 ns의 특성을 가지는 고전압펄스 시스템 '천둥'을 이용하여 방전 챔버에 고전압 펄스를 인가하고 N2와 SF6 혼합기체 종류와 압력에 따른 방전 현상을 연구하였다. 전극은 구리텅스텐 합금재질의 표준전극을 사용하였고, 전극 간격은 20 mm로 고정하였다. 방전 챔버 압력을 100 torr에서 4 기압까지 변화시켜가며 실험을 진행하였고, N2에 대한 SF6의 혼합비율을 0%~100%까지 변화시키며 실험을 진행하였다. 방전 챔버에는 C-dot probe와 B-dot probe를 설치하여 전압과 전류를 측정하였고, C-dot probe 와 B-dot probe는 각각 Northstar사의 10000:1 고전압 probe와 rogowiski coil을 이용하여 시준 하였다. 실험결과 방전전압은 압력이 증가함에 따라 증가하다가 2 기압 이상에서는 완만히 증가하는 경향을 보였고, SF6 혼합비율은 0~10%까지 급격히 증가하고, 그 이상의 혼합비율에서는 완만히 증가하였다. 방전개시시간은 혼합기체 압력에 따라 증가하며 1기압 이상에서는 급격히 증가 하였다. SF6 혼합비율에 따라서는 1 기압 조건까지는 큰 차이가 없었으나 2 기압부터는 급격히 증가하였다. 안정성을 나타내는 jitter는 SF6 100%일 때 가장 컸으나 혼합기체의 변화에 따른 큰 차이는 없었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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• pp.259-264
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• 2005

연소불안정과 밀접한 관련이 있는 열방출의 측정은 연소불안정을 제어하는데 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 희박예혼합연소에서 반응영역의 위치와 전체, 국소 열방출률의 지표로 많이 사용되는 $OH^{\ast}$ 이미지를 ICCD를 이용해 취득하였다. 본 연구의 목적은 당량비가 전체 열방출률과 국소 레일라이 지수 분포에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 국소 레일라이 지수 분포는 선적분된 이미지를 아벨 역변환 시켜서 화염의 중앙 단면 정보를 통해 얻을 수 있었다. 각 당량비 조건에서, 한 주기 동안의 열방출의 평균값은 당량비가 증가함에 따라 지수 함수적으로 증가하였다. 국소 레일라이 지수 분포 결과로부터, 연소불안정을 증폭시키거나 소멸시키는 영역을 분명히 알 수 있었다. 이것은 넓은 당량비 조건에 대한 화염구조와 연소불안정 영역에 대한 통찰력을 제공한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권12호
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• pp.1035-1042
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• 2010

HCCI 엔진연소에서 열적성층화 효과는 노킹을 회피하는 수단으로서 생각되고 있다. 본 연구에서는 DME 와 n-Butane 을 연료로 하는 HCCI 엔진연소의 열적성층화 효과를 조사하였다. 예혼합기가 연소실내부에 투입되고 부력의 효과를 이용하여 연소실 내부에 열적성층화를 형성한다. 그 뒤에 피스톤의 압축에 의해서 단열압축 시킨 후 연소실압력과 2 차원화학발광법을 계측하여 해석하였다. 열적성층화가 존재하는 경우에는, 저온산화반응과 고온산화반응의 시작시기가 균질한 경우에 비해서 진각되었고 연소기간은 길어졌다. 발광의 시작은 온도가 높은 곳에서부터 시작하여 온도가 낮은 곳으로 전파 되는 것을 확인하였고 발광기간도 길어짐을 확인하였다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 1997년도 제15회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.33-44
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• 1997

연소상태의 온도를 이동하면서 측정할 수 있는 광대역 코헤런트 반스톡스 라만 분광기를 제작하였다. 분광기의 온도 측정 정확도를 향상시키기 위하여 무모드레이저를 제작하여 스톡스광으로 사용하였다. 이동형 CARS 분광기에 적합하도록 CARS신호 측정용 단색기를 제작하여 분광기 내부에 설치 하였다. CARS 분광기의 온도 측정의 정확도를 알아보려고 흑연관 전기로를 이용하여 표준 복사온도계와 CARS 분광기로 측정한 온도의 차이를 측정하였다. 장치의 온도 정확도는 1000 K - 2400 K 사이의 온도영역에서 2%이내 였다. 무모드 색소레이저의 출력 스펙트럼의 시간에 따른 안정도를 측정하여 온도측정에 미치는 오차를 조사한 결과 1500 K에서 5 시간 동안 1.5 %이내 였다. 평면 화염 버너에서 프로판공기 예혼합 화염의 온도 분포를 측정하여 이 장치의 응용 가능성을 확인하였다.

• 오토저널
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• 제9권2호
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• pp.12-16
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• 1987

세계각국에서는 원류의 소비절약과 대체연료의 개발에 발차를 기하는 등 유류파동에 휘말리지 않 으려고 노력하고 있다. 그러한 노력의 일찬으로 기존기한을 크게 개조 및 수정하지 않는 범위 에서 메타놀 등의 알콜류에 대한 연국가 활발히 진행되고 있다. 그 예로서 가솔린에 10-20%의 알콜을 혼합하면 안티노크성이 증가되고 기관의 운전이 원활하다는 것이 오래전부터 알려져 있 었다. 자동차의 배출가스문제가 제기되면서 이와 같은 종류으 혼합연료를 배기대책에 이용하는 것이 검토되었다. 더욱이 가솔린이나 경유에 알콜 등의 함산소화합물, 기타 첨가제를 혼합하여 연소를 개신하고 배출가스를 저장하는 가능성에 대한 연구가 많이 진행되었다. 지금까지의 연 구에서는 알콜, 에테르 등 항산소화합물의 일부가 적당하게 이용됨에 따라 순수가 솔린만을 사 용하는 것 보다도 배출가스의 점에서 유리하다고 알려졌다. 또 최근에는 석유자원을 절약하는 보조연료로서 또 장래의 대체연료로서 그 평가의 관점이 바뀌고 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권12호
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• pp.1004-1012
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• 2014

본 연구에서는 보염기가 장착된 덕트형 연소기에 음향 가진을 주었을 때 화염의 날림 현상을 이해하기 위한 실험을 수행하였다. 화염 구조를 관측하기 위한 촬영기법으로는 $OH^*$ 자발광이 적용되었고 POD (Proper Orthogonal Decomposition) 알고리즘을 이용하여 이미지를 분석하였다. 연료는 메탄이 주 성분인 도시가스를 사용했으며 당량비를 낮춤으로써 화염 날림이 발생하도록 하였다. 공기 공급 유량, 가진 주파수 및 음압에 변화를 주며 실험을 하여 화염 날림이 발생하는 당량비를 측정하였다. 실험 조건에 따라 화염 날림 당량비 값이 크게 달랐으며 이러한 당량비 값에 변화를 주는 요인은 보염기 후류의 와류 주파수와 연소기 공진 효과의 영향으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제28권4호
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• pp.425-432
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• 2004

The objective of this study is a qualitative comparison between line-integrated OH chemiluminescence(OH$\^$*/) image and its Abel inverted image to investigate the flame structure at different phase of the oscillating pressure field. PIV(Particle Image Velocimetry) measurements were conducted under non-reacting conditions to see the global flow structure and NOx emission was measured to investigate the effect of fuel-air premixing on combustion instability and emission characteristics. Experiments were carried out in an atmospheric pressure, laboratory-scale dump combustor operating on natural gas. Combustion instabilities in present study exhibited a longitudinal mode with a dominant frequency of ∼341.8㎐, which corresponded to a quarter wave mode of combustor. Heat release and pressure waves were in-phase when instability occurred. Results gave an insight about the location where the strong coherence of pressure and heat release existed. Also an additional information on active control to suppress the combustion instabilities was obtained. For lean premixed combustion, strong correlation between OH$\^$*/ and NOx emissions was expected largely due to the exponential dependence of thermal NOx mechanism on flame temperature.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.1146-1151
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• 2004

Measurements of OH chemiluminescence in an atmospheric pressure, laboratory-scale dump combustor at equivalence ratios ranging from 0.63 to 0.89 were reported. The signal from the first electronically excited state of OH to ground state was detected through a band-pass filter with an ICCD. The objectives of this study are two: One is to see the effects of equivalence ratio on global heat release rate and local Rayleigh index distribution. To get the local Rayleigh index distribution, the line-of-sight images were inverted by tomographic method, such as Abel de-convolution. Another aim is to investigate the validity of using OH chemiluminescence acquired with an ICCD as a qualitative measure of local heat release. For constant inlet velocity and temperature, the overall intensities of OH emission acquired at different equivalence ratio showed periodic and higher value at high equivalence ratio. OH intensity averaged over one period of pressure increased exponentially with equivalence ratio. Local Rayleigh index distribution clearly showed the region of amplifying or damping the combustion instability as equivalence ratio increased. It could provide an information/insights on active control such as secondary fuel injection. Finally, local heat release rate derived from reconstructed OH images were presented for typical locations.