• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 2015.12a
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• pp.151-152
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• 2015

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 2005.04a
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• pp.115-154
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• 2005

SI 엔진의 연소특징은 비정상 난류 예혼합 화염이며 여기서 내부 유동은 직접 화염 전파에 영향을 미치며 난류와 거시적 유동의 패턴 모두 중요한 역할을 한다. 내연기관 연소에서 난류는 매우 중요한 역할을 하고 통상 엔진 속도($\approx$흡입유동 속도)에 비례하며 그 주요 역할은 고속 운전 시 해당 사이클 내에 연소가 완료되는 데 기여하지만 출력저하, 제어 및 측정 그리고 사이클 변동과 관련하여 실질적으로 난류 제어를 통한 엔진 성능 개선은 사실상 불가능하다. 실물 엔진의 성능 파라미터로 주로 유동의 거시적 거동이 사용되며 이 유동과 연료 분사계가 혼합기 분포 상태와 화염 전파 방향을 결정하여 최종적으로 엔진의 성능을 지배한다. 따라서 가시화를 통한 연소 진단도 이 현상에 주목할 필요가 있으며 거시적 파라미터를 성능에 연관하는 다양한 기법이 존재하고 이들은 매우 풍부한 데이터베이스를 통해 비교적 정확한 성능의 예측을 가능하게 하고 이 점에 주목한 엔진만 성공을 거두었다. 이 거시적 현상에 주목하여 가시화를 통해 성층화 현상을 실험적으로 해석한 예를 제시하였다. SI 엔진 가시화에서 기법보다 중요한 것은 현상의 이해이다. 이를 위해 성공적 가시화 진단을 위해서는 우선 현상에 대한 모델링이 필요하고 이 모델에서 가시화를 통해 규명 가능한 현상을 추출해 내는 것이다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 1999.10a
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• pp.201-207
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• 1999

The combustion characteristics for the low NOx 50 kW-class gas turbine combustor have been experimentally investigated. In order to achieve the premixing and the lean burn combustion, the geometries of the primary zone including premixed chamber were modified from conventional combustor. The centerline profiles of CO and NO concentration, and temperature were measured for the premixed combustors with or without dilution holes in the liner. The effects of the pilot fuel injection rate and air dilution on flame stabilization and pollutant (CO, NO) emission are discussed in detail.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.3 no.6
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• pp.112-122
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• 1995

As an alternative fuel producing less exhaust emissions, natural gas is of interest for use both in SI and CI engines. The potential of natural gas fuelled dual-fuel engine is considered high enough. However, much effort has to be made so that gaseous fuel is used efficiently with simultaneous minimum use of pilot oil. Hence, a simplified three-dimensional model, using a finite volume method in cylindrical coordinates, has been developed to facilitate an understanding of the dual-fuel combustion phenomena and to predict the complex interactions between the pilot distillate and natural gas. The computer model was calibrated by comparing it with the experimental results obtained from diesel engine like combustion bomb tests. In the pre-mixed natural gas combustion, the fuel burning was highly reliant on the injection condition and subsequent burning nature of the pilot distillate.

• Journal of the KSME
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• v.25 no.4
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• pp.320-326
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• 1985

지난 10여년간의 연소분야에 대한 연구는 크게 세가지 방향에서 괄목할 만한 발전을 이루어 왔다. 그 첫째는 대용량 컴퓨터의 개발에 따른 수치해석능력의 신장을 들 수 있고, 둘째는 실 험에서 레이저를 이용한 비접촉 계측방법의 발달을 들 수 있다. 또한 이론적 관점에서는 1974 년이래 유체역학에서 프란틀의 경계층 이론에 비견될 수 있는 접합점근방법(matched asymptotic technique)를 이용하여 예혼합 화염의 전파속도, 확산화염의 구조 및 점화/소화현상, 열폭발문제, 화염의 안정성 등에 관한 엄격한 해석이 가능하게 되었다. 이로서, 종래의 현상적, 물리적 설 명으로 이해될 수 없었던 분야를 해석할 수 있었다. 이에 따라 본 강좌에서는 연소분야의 이 론적 연구에 초점을 맞추어 접합점근방법의 기초개념 및 해석방법을 소개하고자 한다. 이를 위해 2장에서 확산 화염과 예혼합 화염의 특성을 설명하고, 3장에서 화염면 극한의 해석, 4장에서 확산 화염의 구조해석을 통한 점화/소화현상 및 5장에서 예혼합 화염에의 응용 등을 소개한다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2007.04a
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• pp.71-74
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• 2007

Large Eddy Simulation(LES) has been conducted to insight interaction effects of turbulent flow and chemical reaction of a lean-Premixed swirl combustor. The unsteady turbulent flame is carefully simulated so that the motion of flow and flame can be characterized in detail. Fuel lumps escaping from the primary combustion zone move downstream and consequently produce local hot spots conveying large vortical structures in the azimuthal direction. The correlation between pressure oscillation and unsteady heat release is examined by the spatial and temporal Rayleigh parameter.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2011.04a
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• pp.430-432
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• 2011

An experimental study of the flame response in a turbulent premixed combustor has been conducted in order to investigate mechanisms for combustion instabilities in lean premixed gas turbine combustor. A lab-scale combustor and mixing section system were fabricated to measure the flame transfer function. Measurements are made of the velocity fluctuation in the nozzle using hot wire anemometry and of the heat release fluctuation in the combustor using chemiluminescence emission. The results are analyzed to determine the phase and gain of the flame transfer function as a function of the modulation frequency and operating conditions.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.37 no.1
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• pp.51-57
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• 2013

This study aims to experimentally investigate the combustion characteristics of a lean premixed swirl-stabilized burner with dual-stage fuel injection arrays. The results show that a variation in the fuel distribution to fuel stages 1 (upstream) and 2 (downstream) produces a noticeable change in the NOx and CO emissions. Reducing the confined ratio, defined as the ratio of the nozzle exit diameter to the liner diameter, may reduce NOx and CO emissions owing to reduced combustion loading and longer residence time, respectively. A nozzle exit velocity of 30 m/s shows the optimum characteristics in terms of NOx and CO emissions and flame stability: increasing or decreasing the nozzle exit velocity leads to a degradation in emissions or flame stability, respectively.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.1
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• pp.103-110
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• 2012

The flow field, fuel-air mixing, and behaviors of turbulent flames have been investigated using the large eddy simulation (LES) numerical technique in a premixed swirl combustor equipped with EV double cone burners. Recirculation zones are generated by the swirl burner, and lean premixed flames are formed within a distance of 0.2 m from the tip of the burner. NOx emission of 0.46 ppm is predicted at 1 atm and an air/fuel ratio of 38.7. However, most of the CO generated in a flame front continues to be oxidized as it moves toward the exit, and CO emission of 5.45 ppm is predicted at the exit. The NOx emission can be reduced by decreasing the pressure and air/fuel ratio. The characteristics of NOx emission have been investigated through RANS simulations for various fuel injection types, and it is found thereby that five-lance-hole injection produces the lowest NOx emission rate.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.11 no.4
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• pp.13-18
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• 1989

연소 효율, 배기 특성을 제어하기 위하여 연소 반응대의 상세한 구조를 이해해야 하며 이를 토대로 열역학적 모델을 만들 필요가 있다. 본 고에서는 이미 여러 연구자들에 의하여 제안된 예혼합 화염의 반응대 구조에 대한 열적 모델과 확산모델을 소개하고 각각에 대한 응용과 가능성에 대하여 저자의 의견을 제시하였다.