• 제목/요약/키워드: 예혼합 코드

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제트 혼합 반응기 내 희박 예혼합 메탄-공기 연소의 NO 생성 예측을 위한 화학 반응기 모델링 (A Chemical Reactor Modeling for Prediction of NO Formation of Methane-Air Lean Premixed Combustion in Jet Stirred Reactor)

  • 이보람;박정규;이도용;이민철;박원식
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권4호
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    • pp.365-373
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    • 2010
  • 제트 혼합 반응기(JSR) 내의 NOx와 같은 배출물질을 예측하기 위해서 화학반응기 모델을 개발했다. 본 연구에서는 JSR에 대한 화학반응기 모델로서 two-PSR 모델이 채택되었다. CHEMKIN 코드와 4가지 NO 생성 메커니즘을 포함한 GRI 3.0 메탄-공기 연소 메커니즘을 이용해서 JSR내의 희박 예혼합 메탄-공기 연소의 NO 생성예측을 실시하였다. 모델의 검증을 위해서 계산된 결과를 Rutar의 실험 데이터와 비교하였다. NO 생성의 중요 파라미터와 4 가지 NO 경로의 기여도를 조사하였다. 화염 영역에서는 prompt 메커니즘이 주된 경로이고, 화염후영역에서는 Zeldovich 메커니즘이 주된 경로이다. 희박 예혼합 조건에서는 N2O 메카니즘이가 화염 및 화염후 영역 모두에서 중요한 경로이다.

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.

비예혼합화염과 예혼합화염의 속도 섭동에 따른 응답 특성 (How to Prepare the Manuscript for Submission to the Proceedings of KSPE Conference)

  • 안명근;김태성;윤영빈
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.612-616
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    • 2017
  • 비예혼합합화염과 예혼합화염의 화염응답특성을 속도섭동을 다양하게 변경하며 실험하였다. 연료로는 수소($H_2$)/메탄($CH_4$)을 50/50 %로 혼합한 혼합연료를 사용하였으며 산화제로는 공기를 사용하였다. OH 자발광(OH fluorescence)을 이용하여 화염이미지를 계측하였으며 PMT(Photo Multiplier Tube)를 이용하여 열 방출량을 계측하였다. 계측된 이미지는 MatLab 코드를 이용하여 수치화하였다. 예혼합화염의 결과에서는 진폭이 증가할수록 화염섭동이 증가하는 경향성을 보았으며 진폭에 따라서 화염전달 함수의 게인 값이 선형적인 거동을 하는 것을 관찰하였다. 비예혼합화염의 화염길이는 진폭이 증가할수록 짧아지는 것을 관찰하였고 게인 값은 진폭에 비선형적인 거동을 하는 것을 확인하였다.

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TDMA와 Binary CDMA의 혼합 다중 접속 시스템 (Hybrid TDMA and Binary CDMA System)

  • 안호성;나성웅
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권5A호
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    • pp.527-536
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    • 2004
  • 다수 개의 입력 신호에 직교 코드들을 곱하고 그 신호들의 합을 절삭하는 방법으로 신호 크기를 제한하여 일정 진폭을 유지하는 Binary CDMA를 TDMA 프래임 구조 위에 전송하는 혼합 다중 접속 방식(TD-BCDMA)을 제안하였다. 매 시간 슬롯 내에 다수 개의 채널이 코드 분할되어 Binary CDMA로 변조되어 TDMA와 동일한 신호 파형을 가지고 전송된다. TD-BCDMA는 TDMA가 가지는 장점을 그대로 가지며, 사용자 각각에게 할당하는 시간 슬롯과 코드의 개수를 조정하여 요구에 따라서 유연하게 데이터 전송률을 조정할 수 있다. 이 특성을 이용하여 Ad Hoc 통신망에 적용되는 예를 시범 보였다. 또한 이 혼합 다중 접속 방식에 적합한 동기 구조를 얻기 위하여 적용 가능한 두 가지 동기 구조 즉, TDMA에서와 같은 프리앰블 구조와 CDMA에서와 같은 동기 채널 구조에 대하여 Receiver Operating Characteristics 성능과 채널 환경에 따른 false alarm 확률과 false dismiss 확률을 비교 평가하여 프리앰블 구조가 혼합 다중 접속 방식에 더 실용적이고 적함한 동기 구조임을 입증하였다.

에탄올-공기 예혼합기의 층류 화염두께 예측 (Prediction of Laminar Flame Thickness of Ethanol-Air Pre-Mixture)

  • 권순익;김상진
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권11호
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    • pp.1417-1423
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    • 2004
  • The thickness of laminar flame and preheat zone was computed from equation with burning velocity and the temperature profile, which is obtained by using premix code of Chemkin program for ethanol-air mixture. The computations were carried out under the unburned gas pressure 0.5bar-30bar and temperature of 300k-700K at 1.0. A difference flame thickness showed between temperature profile and equation with burning velocity. The ratio of flame thickness derived from the equation was about 45∼65% of the temperature profile, and the thickness of preheat zone was about 67.1% of the flame thickness. The flame thickness was decreased by increasing the pressure and temperature, but the effect of pressure is more significant than the effect of temperature on the flame thickness. The flame thickness was predicted by using the following equation. X(mm) = $X_{st}$ (T/300)$^{-0}$.65/(P)$^{-0}$.68/ (0.5bar$\leq$P$\leq$30bar, 300K$\leq$T$\leq$700K)K)

메탄-공기 예혼합기에서의 층류 화염속도 및 화염두께 예측 (Prediction of Laminar Burning Velocity and Flame Thickness in Methane-Air Pre-Mixture)

  • 권순익;보웬 필립
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제27권9호
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    • pp.1201-1208
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    • 2003
  • The thickness of flame and preheat zone from burning velocity which was computed by using Premix code of Chemkin program for methane-air mixture. Also the thickness was evaluated from temperature profile which is also obtained from Premix code for the equivalence ratio of 0.5 to 1.6. The computations were carried out for the laminar flame thickness and burning velocity under the unburned gas temperature 0.5bat-30bar and temperature of 300K-700K at ${\Phi}=l.0$. Comparison of the results showed no difference between these two methods. The flame thickness was decreased by increasing the pressure and temperature, but, the affect of pressure is more significant than the effect of temperature on the flame thickness. The thickness of preheat zone was about 66.5% of the flame thickness, and flame thickness and burning velocity were also predicted by using empirical equation.

온라인 개방코드 OSCILOS를 이용한 모델 희박 예혼합 가스터빈 연소기의 연소불안정 해석 사례 (A Case Study on Combustion Instability of a Model Lean Premixed Gas Turbine Combustor with Open Source Code OSCILOS)

  • 차동진;송진관;이종근
    • 한국연소학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.10-18
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    • 2015
  • Combustion instability is a major issue in design and maintenance of gas turbine combustors for efficient operation with low emissions. With the thermoacoustic view point the instability is induced by the interaction of the unsteady heat release of the combustion process and the change in the acoustic pressure in the combustion chamber. In an effort to study the combustion dynamics of gas turbine combustors, Morgans et al (2014) have developed OSCILOS (open source combustion instability low order simulator) code and it is currently available online. In this study the code has been utilized to predict the combustion instability of a reported case for lean premixed gas turbine combustion, and then its prediction results have been compared with the corresponding experimental data. It turned out that both the predicted and the experimental combustion instability results agree well. Further the effects of some typical inlet acoustic boundary conditions on the prediction have been investigated briefly. It is believed that the validity and effectiveness of the open source code is reconfirmed through this benchmark test.

고주파 연소불안정 예측을 위한 해석기술 개발 사례 (Introduction of Numerical Simulation Techniques for High-Frequency Combustion Instabilities)

  • 김성구;조미옥;한상훈;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.68-77
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    • 2017
  • 고주파 연소불안정은 비정상 화염의 열방출율 섭동과 연소실 내부에서 공진되는 음향파의 상호 결합으로 발생하는 열음향 문제로, 다양한 해석적 접근방법이 존재한다. 본 논문에서는 주파수 영역에서 선형음향 가정과 시간지연 이론을 이용한 3차원 FEM Helmholtz solver의 개발 사례를 소개하였으며, 가변길이 희박 예혼합 연소기의 자발 연소불안정 예측과 수동제어기구(배플, 음향공진기)의 설계분석 결과를 제시하였다. 또한 시간 영역에서 시간지연 이론을 이용한 압축성 유동 해석코드를 통해, 고진폭 압력섭동에 의해 야기되는 비선형 음향 특성과 한계사이클 현상을 분석하였다.

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