• 제목/요약/키워드: 예혼합

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화학반응기 네트워크을 이용한 희박 예혼합 가스터빈 연소기에서의 오염물질 예측에 관한 연구 (Prediction of Pollutant Emissions from Lean Premixed Gas Turbine Combustor Using Chemical Reactor Network)

  • 박정규;누엔후트룩;이민철;정재화
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권2호
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    • pp.225-232
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    • 2012
  • 희박 예혼합 가스터빈 연소기에서 배출되는 NOx, CO 와 같은 오염물질을 예측하기 위해서 화학반응기 네트워크 모델을 개발했다. 본 연구에서는 CHEMKIN 코드와 4 가지 NO 생성 메커니즘을 포함한 GRI 3.0 메탄-공기 연소 메커니즘을 이용해서 가스터빈의 부하조건을 변화시키며 NOx 및 CO 배출의 예측을 수행하였다. 모델의 검증을 위해서 계산된 결과를 모사연소기의 실험 데이터와 비교하였다. 여러부하조건에 따른 4 가지 NO 경로의 기여도를 조사하였다. 또한 인젝터의 질량유동 및 당량비의 불균일성이 NOx 배출이 끼치는 영향을 고찰하고 10ppm 이하의 저 NOx 연소기 개발을 위한 저감 방법을 제안했다.

초음속 유도무기 지상 시험용 가열기 개념 설계 (Concept Design on Heating System for Supersonic Air-Breathing Engine Test Facility)

  • 한풍규;남궁혁준;이경훈;김영수
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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    • pp.321-326
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    • 2006
  • 초음속 유도무기에 사용되고 있는 공기흡입 추진기관의 지상 연소시험에서 요구되는 700K-6바의 공기를 공급하기 위한 Vitiated형 공기 가열기에 대한 개념설계를 수행하였다. 본 가열기는 여분의 기체 산소와 공기를 혼합하는 예혼합기, 예혼합 기체와 연료를 혼합시키는 혼합기, 점화기를 포함하는 연소실과 수축팽창 노즐, 그리고 디퓨저로 구성하였다. 가열기에 사용된 연료는 천연가스이며, 유동해석을 통해 가열기의 각 구성요소의 성능을 파악하였으며, 점화 후 화염유지가 이루지는 것을 해석적으로 확인하였다.

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선회유동과 난류혼합 (Turbulent mixing in swirling flows)

  • 신현동
    • 오토저널
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    • 제9권5호
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    • pp.19-24
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    • 1987
  • 본 문에서는 선회의 정도를 나타내는 선회도가 크고 작은 대표적인 두가지 경우에 대하여 시간평균 구조와 난류혼합 특성을 나타내는 시간변동치의 상관관계를 실험적으로 구한 예를 제시함으로써 선회운동에 의한 난류혼합특성을 설명하고자 한다.

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엔진 예혼합실의 소기 특성에 대한 이론 및 수치해석적 연구 (Theoretical and Numerical Study on Scavenge Characteristics from a prechamber for use in an engine)

  • 허형석;서용권
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.1401-1406
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    • 2004
  • In this paper, we present the theoretical and numerical results of scavenge characteristics in a small prechamber of an HCCI(Homogeneous Charge Compression Ignition) engine. Two theoretical models are proposed in prediction of the scavenge time and the efficiency ; one is the non-mixing models in which it is assumed that the input gas($CH_{4}$) and the existing gas(air) do not mix with each other, and the other is the fully-mixed model in which the two gases are assumed to mix completely before ejecting to the ambient air. Focus is also given to the effect on the scavenge performance of the size of the chamber oulet.

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충격파관 시스템설계에 의한 분무의 착화현상 연구 (A Study on Ppray Ignition Phenomena Using Shock Tube Combustion System Design)

  • 정진도
    • 에너지공학
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    • 제3권1호
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    • pp.54-61
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    • 1994
  • 계단형태의 고온발생장치로서, 고온의 흐름을 형성하고 난류유동이 없이 일정한 혼합기류를 만들 수 있는 2단격막구조 충격파관 장치를 이용하여, 혼합을 동반하지 않는 분무의 착화과정에 관한 실험을 수행하였다. 본 실험에서는 충격파관 속에 하향으로 설치된 초음파 분무기에 의해 자유낙하 상태에 있는 예혼합 분무주를 만들어서 반사충격파에 의해 순간적으로 단열압축시켜서 착화 현상을 관찰하였다. 고온영역과 저온영역에서 얻어진 활성화에너지는 큰 차이가 나며 본 연구에서 얻은 착화지연의 실험결과는 통상의 분무착화 실험인 전기로법, 급속압축기법, 고온기류속에 연료를 분사하는 방법과 다른 현상을 보였다. 그 대표적인 결과에 대한 예로는 착화지연에 대한 압력 의존성과 연료분사율의 영향이 일반적인 분무의 결과에 비해 적게 나타났다.

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이중 연료 분사구조를 갖는 희박-예혼합 버너의 연소특성 연구 (Study on Lean-Premixed Combustion Characteristics of Dual-Stage Burner)

  • 장재환;조주형;김한석;이상민;김민국;안국영
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권1호
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    • pp.51-57
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    • 2013
  • 본 연구에서는 가스터빈 연소기에 적용하기 위한 예혼합 스월버너의 배기가스 및 화염안정성 최적화를 위하여 버너의 구조변경에 따른 연소특성을 실험적으로 분석하였다. 버너의 연료분사구조에 따른 배기가스 배출 특성을 파악하고자 단일연료분사구조와 이중연료분사구조를 갖는 예혼합 버너의 연소특성을 비교 분석하였으며 이중연료분사구조 적용 시 연료/공기 혼합특성이 향상되어 CO와 NOx의 배출농도가 감소하는 경향을 나타내었다. 또한, 노즐출구와 라이너의 지름 비(confined ratio)에 따른 연소부하 및 배기가스 특성을 분석한 결과 confined ratio 감소 시 연소부하 감소로 인해 NOx 배출농도가 감소되었으며, 체류시간의 증가로 인해 CO의 산화 반응이 증가하여 CO 배출농도가 감소하였다. 노즐분출속도는 30 m/s에서 배기가스특성이 우수하며, 속도 증가(40 m/s) 시 배가스특성이 저하되고 속도 감소(20 m/s) 시 화염안정성이 저하되었다.

미소 농도구배 조건에서 열손실 및 가연한계가 삼지화염의 확산화염에 미치는 영향에 대한 기초 연구 (Basic Study on Diffusion Branch of Tribrachial Flame with the Variation of Flammability Limits and Heat Loss Under Small Fuel Concentration Gradient)

  • 조상문;이민정;김남일
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권5호
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    • pp.505-513
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    • 2010
  • 삼지화염 구조는 화염 선단의 구조로서 다루어져 왔으며, 많은 연구자들에 의해 해석적인 방법과 실험적인 방법으로 연구가 되어왔다. 그러나 연료의 종류에 따른 가연한계의 차이가 삼지화염의 구조에 미치는 영향에 대한 연구는 깊이 있게 다루어지지 않았다. 본 연구에서는 화염 구조에 대한 비대칭 가연한계의 영향을 예혼합화염과 확산화염에 관한 몇 가지 층류화염 이론에 근거한 간단한 수치 기법을 통해 연구하였다. 고정된 유동장이 사용되었으며, 예혼합 화염 가지에서의 경계조건이 연계되었다. 예혼합 화염 후류의 확산화염의 형성과 소멸을 성공적으로 모사할 수 있었다. 비대칭 가연한계 조건과 열손실에 따른 확산화염의 변화가 연구되었다. 본 연구는 화염의 기초 구조에 대한 이해를 도울 수 있으며, 이후의 연구를 위한 기초로 활용될 수 있을 것이다.