• 대한기계학회논문집B
• /
• 제35권12호
• /
• pp.1257-1264
• /
• 2011

희박예혼합 가스터빈 연소기에 대한 3 차원 RANS 해석을 수행하였으며 PCFM(Partially Premixed Coherent Flame Model) 화염면적밀도 생성항 상수의 보정을 통하여 희박연소조건을 모사하였다. PCFM 에서 계산된 화염면적밀도에 의해 층류 예혼합 화염의 전파를 예측하고 불균일하게 분포한 기연 가스의 물성을 평형 가정에 따라 예측하였다. 복사와 대류 열전달을 모사하기 위해 냉각 조건으로서 실험과의 비교를 통해 결정된 열유속을 적용하였다. 이러한 3 차원 해석 결과를 바탕으로 파일럿 노즐과 메인 노즐에 분배되는 연료량 비에 대한 민감도 조사를 수행하였으며 CRN(Chemical Reactor Network)을 구성하여 NOx 배출량을 예측하고 측정값과 비교 분석하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
• /
• pp.187-199
• /
• 2011

본 연구는 희박 예혼합 연소기에서 연소실과 연료-공기 혼합부의 공진모드의 관계가 연소불안정에 어떤 영향을 미치고 있는지에 대하여 실험적으로 확인한 연구이다. 다체널 동압측정을 통하여 각각 위치에서 동압의 모드와 각 센서들간의 phase를 분석하여 연소불안정의 원인을 규명할 수 있었다. 연소실의 길이와 혼합부의 길이를 음향학적 경계로 일치시켜 연소불안정 특성을 확인해 보았을 때 두가지 서로 다른 연소불안정 모드를 확인할 수 있었는데 저주파 연소불안정 특성은 화염의 열방출 섭동과 연소실의 공진모드에 기인하며, 고주파 영역대의 연소불안정 현상은 혼합부의 길이를 변경하였을 때 발생하는 또 다른 불안정 현상임을 실험적으로 확인할 수 있었다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.57-69
• /
• 2012

본 연구는 희박 예혼합 연소기에서 연소실과 연료-공기 혼합부의 공진모드의 관계가 연소불안정에 어떤 영향을 미치고 있는지에 대하여 실험적으로 확인한 연구이다. 다체널 동압측정을 통하여 각각 위치에서 동압의 모드와 각 센서들간의 phase를 분석하여 연소불안정의 원인을 규명할 수 있었다. 연소실의 길이(800~1800)와 혼합부의 길이(470, 550, 870 mm)를 음향학적 경계로 일치시켜 연소불안정 특성을 확인해 보았을 때 두가지 서로 다른 연소불안정 모드를 확인할 수 있었는데 저주파 연소불안정 특성은 화염의 열방출 섭동과 연소실의 공진모드에 기인하며, 고주파 영역대의 연소불안정 현상은 혼합부의 길이를 변경하였을 때 발생하는 또 다른 불안정 현상임을 실험적으로 확인할 수 있었다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제17권5호
• /
• pp.46-52
• /
• 2009

In this study the predictions of NOx in methane-air lean premixed combustion in PSR were carried out with GRI 3.0 methane-air combustion mechanism and Zeldovich, nitrous oxide, prompt, and NNH NO formation mechanism by using CHEMKIN code. The results are compared to the JSR experimental data of Rutar for the validation of the model. This study concerns about the importance of the chemical pathways. The chemical pathway most likely to form the NO in methane-air lean-premixed combustion was investigated. The results obtained with the 4 different NO mechanisms for residence time(0.5-1.6ms) and pressure(3, 4.7, 6.5 atm) are compared and discussed.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제26권12호
• /
• pp.1692-1698
• /
• 2002

A diesel engine has various merits such as high thermal-efficiency, superior fuel consumption and durability. Therefore the number of diesel engine in the world is increasing. As the seriousness of environmental pollution increases in the world, the method to reduce the noxious materials of $CO_2$, NOx and P.M. is very important subject to correspond to exhaust gas regulations. A new concept, so called premixed charge diesel combustion(PCCI), is focused among the various corresponding manners. In this study, we investigated the mixture formation within the cylinder with injection timing using GTT simulation code and also compared combustion characteristics of PCCI engine with that of commercial diesel engine. From this experiments, it could be found that homogeneous mixture formation was observed according to advance of injection timing and simultaneous reduction of NOx and Soot in injection timing of BTDC 60$^{\circ}$.

• 한국연소학회:학술대회논문집
• /
• 대한연소학회 2003년도 제27회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
• /
• pp.83-88
• /
• 2003

The concept of lean-premixed combustion in gas turbine combustor operation has become a standard in recent years as an effective means to meet stringent environmental standards on NOx emissions. Various types of air-fuel premixer, which affect greatly NOx emission and stability of lean-premixed low NOx combustor, were investigated experimentally to reduce the NOx emission. One type of the premixers is selected by experiments and applied it to 70kW class lean-premixed gas turbine combustor. The exit temperature and emissions of CO and NOx were measured with equivalence ratios at ambient pressure. From the results, the emissions of CO and NOx were influenced by the type of air-fuel premixer. As the mixing length of air and fuel is longer, the NOx and CO emission were decreased in the primary reaction zone. Compared with of conventional combustor, the lean-premixed low NOx combustor has low NOx emission characteristics.

• 한국연소학회지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.25-31
• /
• 2004

Various types of the air/fuel pre-mixer have been designed and tested to investigate the combustion characteristics of the lean-premixed gas turbine combustor, such as NO emission and flame stability. One type of the pre-mixers has been selected and installed to a 70 kW lean-premixed gas turbine combustor. The concentrations of CO and NO were measured with varying equivalence ratios in the combustion chamber at ambient pressure. The result shows that the emissions of CO and NO are heavily affected by the shape of the pre-mixer. The NO and CO emissions decreased, as the mixing ratio of air and fuel increased. In addition, the NO emission of the lean-premixed low NOx combustor is more dependent on the equivalence ratio than that of the conventional combustor.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제12권1호
• /
• pp.48-54
• /
• 2004

The purpose of this work is to investigate the effect of premixing condition on the combustion and exhaust emission characteristics in a HCCI diesel engine. To from homogeneous charge before intake manifold, the premixed gasoline fuel is injected into a premixed tank by fuel injection system and the premixed gasoline fuel is ignited by direct injected diesel fuel. Experimental result shows the NOx and soot emissions are decreased linearly with the increase of premixed ratio. In the case of intake air temperature $20^{\circ}C$ with light load, the specific fuel consumptions are increased with the rise of premixed ratio and HC and CO emissions are also increased. But the intake air heating can improve the specific fuel consumption at light load condition because increased air temperature promotes the combustion of premixed mixture. In the case of high intake air temperature with high load condition, premixed fuel is auto-ignited before diesel combustion and soot emission is increased.

• 한국추진공학회지
• /
• 제2권2호
• /
• pp.99-107
• /
• 1998

ASE120 엔진 연소기에 쓰이는 벤츄리(venturi)형 예혼합기의 혼합성능을 시험 평가하였다. 이 시험에서는 가스연료 대신 찬공기를 주입하고 혼합공기의 온도를 측정함으로 혼합정도를 계산하였다. DOE 기법을 사용하여 시험변수 matrix를 구성하고 시험결과를 분석하여 최적의 변수조합을 가지는 형상을 도출하였다. 선정된 형상에 대하여 확인시험이 수행되었다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.46-53
• /
• 2017

본 논문은 "예혼합실+노즐+연소실"의 3단으로 구성된 예혼합 가스터빈 연소기의 열음향모델을 제시한다. 음향장의 동적특성은 화염섭동을 입력으로 화염면에서의 속도를 출력으로 하는 음향전달함수로 표현되었다. 음향전달함수의 극점들을 분석함으로서 음향장의 공진주파수는 각 단 사이의 면적비, 그리고 음향파가 각 단을 왕복 운동하는 3개 주파수들의 조합으로 주어짐을 보였다. 극점을 나타내는 함수의 형태를 분석하여 3단 연소기의 여러 파라미터가 변함에 따라서 공진주파수가 어떻게 변하는가에 대하여 해석적으로 분석하였고 문헌의 실험결과와 일치함을 확인하였다.