• 한국가스학회지
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• 제24권1호
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• pp.49-55
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• 2020

산업용 혹은 발전용 가스터빈에 사용되는 이중 콘형 예혼합 연소기의 다단 연소 특성을 이해하기 위하여 실험적연구를 수행하였다. 이를 위하여 기존에 모두 경사면에 공급되는 연료를 콘부분으로 일부 할애하는 방식으로 다단연소 방식을 구성하였으며 콘에서 분사되는 연료공급은 축방향과 콘 경사면 방향으로 하였다. 다단연소 연소특성을 이해하기 위하여 콘에서의 연료 분사 방향과 연료 분배율 변화에 대한 NOx와 CO의 배출 농도 그리고 벽면 온도분포를 측정하였다. 그 결과 총 연료에 대한 콘으로의 분배율이 3%인 경우 콘에서의 연료 분사방향에 관계없이 노즐내의 예혼합 영역에서 연료가 공기와 균일하게 혼합됨으로서 연소영역의 고온점 감소에 의하여 NOx 배출 농도가 감소된다. 그러나 콘에서 축방향으로 분사되는 연료분배율이 8%로 증가하는 경우 노즐 내부 예혼합 영역으로의 화염 역화로 인하여 NOx의 배출농도가 오히려 증가하게 된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.763-768
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• 2011

최근 대두되고 있는 바이오가스(Biogas)를 이중 희박 예혼합 가스터빈 연소기에 적용하기 위한 연구로써, 기존 개발된 실물형 이중 희박 예혼합 연소기 버너헤드에 바이오가스 조성을 모사한 $CO_2$ 희석 연료를 사용하여, 가스터빈 연소기의 연소불안정에 미치는 영향을 연구하였다. 이중 스월이 적용된 이중화염에서 연료분배율(Pilot fuel mass fraction)에 따라 화염구조가 상이하며 이에 따라 연소장의 온도분포와 연소불안정 특성이 결정된다. 동압신호와 phase-resolved $OH^*$ 이미지를 통해 연료분배율 변화와 $CO_2$ 희석률 증가에 따른 연소불안정 크기 감소와 그 경향을 알 수 있었다. $CO_2$ 희석에 의해 열방출 섭동의 크기가 감소하고 화염속도가 감소하며 이에 따라 화염면의 팽창 즉, 체적의 증가로 인해 연소불안정이 감소되는 것을 실험을 통해 확인하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제29권1호
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• pp.30-38
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• 1993

예연소실식 디젤기관에 있어서 박용부하운전조건에 따른 연소특성을 규명하기 위해 예언소실의 압력데이터를 single-zone, single-chamber의 열역학적 해석에 적용하여 연소해석을 행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 부하가 증가함에 따라 최고압력이 상승하고 그 위치가 크랭크각도상 후진되었다. 2) 착화 지연시간은 부하에 관계없이 거의 일정하고, 부하가 증가할수록 가연 혼합기 형성에 소요되는 흡열량은 겉보기로 감소하였다. 3) 예혼합 연소단계의 열발생 양상은 부하에 관계없이 거의 비슷하고, 예혼합 연소시간은 부하가 증가할수록 짧아졌다. 4) 부하가 증가함에 따라 예혼합 연소량은 다소 증가하나 일정 연공비 이상에서는 거의 일정했다. 5) 예혼합 연소분율은 부하가 증가함에 따라 감소했다.(이 논문의 결론부분임)

• 한국수산과학회지
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• 제8권3호
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• pp.150-156
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• 1975

Diesel 기관의 연소는 매우 복잡한 현상이다. 이 복잡한 연소과정을 각운전조건하에서 구한 열발생율에 의해 해석했으며 그 결과 다음 사항이 밝혀졌다. 1. Diesel기관의 연소기간은 예혼합기연소기관과 황산연소기관으로 나누어 생각할 수 있다. 2. 예혼합기연소부분이 클수록 효율은 양호하나 최고압력이 높아져 정숙한 운전이 되지 못하고 확산연소기간이 길수록 운전은 정숙하나 효율은 떨어지고 배기온도는 상승한다. 3. 예혼합기 연소부분은 주로 발화지연에 지배되나 확산연소기간은 산소의 확산에 지배된다. 4. 실험범위내에서 기관의 효율은 분사량과 회전수가 일정하면 분사시기가 빠를수록 효율은 증가했으나 압력의 상승은 효율의 증가보다 높았다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.244-248
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• 2012

산화제 유동 변화를 위한 디스크를 예혼합실에 장착하여 디스크의 직경과 길이를 변경하며 PMMA/GOx를 이용한 하이브리드 로켓 모터의 지상연소 시험을 수행하였다. 디스크에 의해 산화제 유동의 와류유출(vortex shedding)이 발생하여, 연소율과 압력 진동 등의 연소 특성이 변화하였다. 따라서 하이브리드 로켓에서 발생하는 유동간섭과 연소 특성 사이의 상관관계를 파악하고, 연료 표면에 인접한 곳에서 발생하는 작은 크기의 와류와 예혼합실 안에서 발생하는 와류흘림과의 상호작용에 대해서 알아보기 위해 실험적 연구를 진행하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.430-432
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• 2011

희박 예혼합 가스터빈에서 발생되는 연소 불안정 현상의 메커니즘을 규명하기 위하여 입구 속도 변동에 대한 열발생 변동을 정량화한 화염 전달 함수가 실험적으로 규현되었다. 이를 위하여 실제 가스 터빈과 유사한 형태를 갖는 모형 연소기가 제작되었으며, 열발생율의 측정을 위한 가시화 연소기가 장착되었다. 또한 흡기 속도의 변조를 위하여 가변 속도 모터 및 유량 제어 장치가 설계되었고, 이러한 장치들을 통하여 입구 속도 변동이 열발생율의 진폭에 미치는 영향 및 화염 구조의 변화를 실험적으로 계측하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권8호
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• pp.75-83
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• 2005

확대형 채널 내의 정상 천음속 희박 예혼합 연소에 대해 점근해석을 이용하여 연구하였다. 이 모델은 근음속의 유동 속도와 일직선 채널로부터 벗어난 작은 형상변화 그리고 1단 1차 Arrhenius 화학 반응율에 의한 적은 열 방출 사이에서 일어나는 비선형 상호작용에 대하여 탐구하였다. 반응유체 유동은 연소 가스의 질량 분율을 계산하는 상미분 방정식과 연계된 비균질 천음속 미교란 방정식(TSD)을 사용하여 묘사하였다. 또한 점근해석으로부터 반응유체 유동 문제를 지배하는 상사 파라미터들을 유도하였다. 수치 결과들은 대류와 화학반응 그리고 형상효과 사이에 일어나는 복잡한 비선형 상호작용과 유동에 미치는 이것의 영향 등이 잘 나타나 있다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.66-72
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• 2002

A premixed charge compression ignition engine is experimentally investigated for the reduction of NOx and smoke emissions from diesel engines. In this study, the premixed fuel is injected into the intake manifold to form homogeneous pre-mixture in the combustion chamber and then this pre-mixture is ignited by small amount of diesel fuel directly injected into the cylinder. In the premixed charge compression ignition engine, NOx and smoke concentrations of the exhaust emissions were reduced simultaneously as compared with the conventional diesel engine. But HC emission was increased with the increase of premixed ratio. Also, when EGR system was applied to the PCCI diesel engine, the effect of EGR rate on the combustion characteristics and the exhaust gas emissions was discussed.

• 한국추진공학회지
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• 제15권4호
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• pp.35-40
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• 2011

희박 예혼합 가스터빈에서 발생되는 연소 불안정 현상의 메커니즘을 규명하기 위하여 입구 속도 변동에 대한 열발생 변동을 정량화한 화염 전달 함수가 실험적으로 규현되었다. 이를 위하여 실제 가스터빈과 유사한 형태를 갖는 모형 연소기가 제작되었으며, 열발생율의 측정을 위한 가시화 연소기가 장착되었다. 또한 흡기 속도의 변조를 위하여 가변 속도 모터 및 유량 제어 장치가 설계되었고, 이러한 장치들을 통하여 입구 속도 변동이 열발생율의 진폭에 미치는 영향 및 화염 구조의 변화를 실험적으로 계측하였다. 실험 결과 화염 전달 함수는 당량비와 같은 운전 조건과 더불어 속도 섭동 조건에 대하여도 크게 의존하며, 화염의 길이와 섭동파 파장의 비율을 의미하는 Strouhal 수에 의하여 일반화될 수 있었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.156-167
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• 1996

The present work is a continuation of our previous study to investigate the effects of parameters such as equivalence ratio, hydrogen supplement rate and initial pressure on combustion characteristics in a disk-shaped constant volume combustion chamber. The main results obtained from the study can be summarized as follows. The flames in near stoichiometric mixture of methane-air are propagated with a spherical shape, but in excess rich or lean mixtures are propagated with a elliptical shape. And, they are changed to an unstable elliptical shape flame with very regular cells by increasing the hydrogen supplement rate. Also, flame is sluggishly propagated at increased initial pressure in combustion chamber. Volume fraction of burned gas and flame radius as the combustion characteristics are increased by increasing the hydrogen supplement rate, especially at the combustion middle period, but then are slowly increased by increasing the initial pressure.