• 제목/요약/키워드: 전체화염신장율

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저신장율 대향류확산화염에서 에지화염 진동불안정성 (Edge-flame Instability in A Low Strain-rate Counterflow Diffusion Flame)

  • 박준성;김현표;박정;김성초;김정수
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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    • pp.295-298
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    • 2006
  • 메탄/질소-공기 저 신장율 대향류 확산화염에서 화염소화 거동과 에지화염의 진동불안정성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 특히, 저 신장율 화염에서 복사열손실 뿐만 아니라 측면전도 열손실이 현저해 진다. 각 전체 신장율에서 화염진동의 시작조건과 진동모드를 제안하였다. 화염길이는 측면 전도열손실과 밀접한 관계를 가지고 있으며 화염소화와 화염진동에 중대한 영향을 미친다. 저 신장율 에지화염의 진동모드는 성장모드, 감쇠모드 그리고 조화모드로 요약된다. 또한, 각 진동모드의 조건을 전체신장율과 희석제의 몰분율에 대한 안전화선도를 작성하였다.

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고체연료로켓에서 에지화염의 맥동 불안정성 (Oscillatory Instabilities of Edge Flames in Solid Rocket Combustion)

  • 김강태;박준성;박정;김정수;길상인;조한창
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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    • pp.275-278
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    • 2006
  • [ $CH_4-He/Air$ ] 대향류 확산화염의 저 화염 신장율에서 진동 불안정성에 관하여 실험적으로 연구하였다. 저 화염 신장율에서 진동 불안정은 Le가 1보다 클 때 소화한계 부근에서 발행하고 측면방향 열손실이 중요한 역할을 한다. 화염이 진동할 때 화염의 형태는 전진하거나 후퇴하는 edge flame이고 진동의 동적거동은 성장, 조화 그리고 감쇠 진동 모드 세 가지로 나타났다. 전체 화염 신장율이 감소하면 진동의 진폭은 커지게 되는데 이는 화염의 크기가 감소하게 되어 측면 열손실이 증가하였기 때문이다. 저 화염 신장율에서 edge flame의 진동 불안정성은 Le 뿐만 아니라 복사와 측면 열손실도 밀접한 관계가 있다.

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저신장율 대향류화염에서 화염소화에 있어서 천이에 대한 연구 (A Study on Transition of Flame Extinction at Low Strain Rate Counterflow Flames)

  • 박대근;박정;김정수;배대석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.197-201
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    • 2009
  • 대향류확산화염에서 수축하는 화염디스크로부터 화염구멍으로 천이에 대한 실험 연구가 수행되었다. 이러한 연구는 버너직경, 전체신장율 그리고 속도비에 따라 묘사된다. 적절히 작은 버너 직경을 사용한 경우 고신장율 화염임에도 반경방향의 전도 열손실의 효과가 기여하는 것을 실험적으로 입증하였다. 그리고 화염소화 모드는 세 가지로 분류되며 특히, 충분히 큰 고신장율 화염의 표면에서 화염구멍 또는 줄무늬로 나타났다. 그리고 버너직경에 따라 화염소화모드를 구분 짓는 임계화염반경이 존재한다.

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대향류확산화염에서 화염소화와 에지화염진동에 관한 연구 (A Study on Flame Extinction and Edge Flame Oscillation in Counterflow Diffusion Flame)

  • 박대근;윤진한;박정;길상인
    • 한국추진공학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.64-76
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    • 2009
  • 대향류확산화염에서 화염소화와 에지화염 진동 특성에 관한 실험 및 수치해석 연구가 수행된다. 이러한 특성들은 버너 직경, 버너간 거리, 전체신장율, 그리고 속도비를 변화시키며 묘사된다. 실험과 수치해석으로부터 반경방향으로 전도열손실이 미소중력 및 중력 조건에서 화염소화와 에지화염 진동에 크게 기여한다는 것이 입증된다. 적절히 작은 버너직경을 사용한 경우에 화염 소화 모드는 4가지로 분류되며, 과다한 반경방향 열손실에 기인한다는 것이 밝혀진다. 에지화염 진동은 Strouhal 수와 Peclet 수에 의해 하나의 곡선으로 잘 특성화된다.

충돌제트 버너에서 합성가스($H_2/CO$) 공기 예혼합 화염의 열전달 특성에 관한 실험적 연구 - Part 1 : 스트레치된 부상 화염 (An Experimental Study on Heat Transfer Characteristics of Synthetic Gas($H_2/CO$)Air Premixed Flames in an Impinging Jet Burner - Part 1 : Stretched Lift-off Flames)

  • 강기중;조준익;이기만
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.453-456
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    • 2011
  • 합성가스를 이용한 충돌제트 버너에서 신장된 예혼합 화염의 열전달 특성에 관한 실험적 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 석탄을 가스화하는 과정에서 추출되는 수소와 일산화탄소를 혼합한 합성가스를 연료로 사용하였다. 정체점에서의 열유속은 전체 신장율이 증가함에 따라 증가하다 다시 감소하는 것이 관찰되었다. 또한 정체점에서의 열유속이 노즐로부터 충돌판까지 거리가 증가함에 따라 증가하는 것을 확인하였다. 본 연구는 석탄에서 발생하는 부생가스의 주성분인 수소와 일산화탄소를 실용화하는 연구 중 기초 연구이다.

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저신장율 에지 화염의 진동 불안정성 (Oscillatory Instability of Low Strain Rate Edge Flame)

  • 김강태;박준성;김정수;오창보;길상인;박정
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제30권4호
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    • pp.343-349
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    • 2006
  • Systematic experiments in $CH_4/Air$ counterflow diffusion flames diluted with He have been undertaken to study the oscillatory instability in which lateral flame size was less than burner nozzle diameter and thus lateral heat loss could be remarkable at low global strain rate. The oscillatory instability arises for Lewis numbers greater than unity and occurs near extinction condition. The oscillation is the direct outcome from the advancing and retreating edge flame. The dynamic behaviors of extinction in this configuration can be classified into three modes; growing, harmonic and decaying oscillation mode near extinction. As the global strain rate decreases, the amplitude of the oscillation becomes larger. This is caused by the increase of lateral heat loss which can be confirmed by the reduction of lateral flame size. Oscillatory edge flame instabilities at low global strain rate are shown to be closely associated with not only Lewis number but also heat loss (radiation and lateral heat loss).

저신장율 대향류확산화염에서 에지화염 불안정성에 관한 열손실 효과 (Effects of Heat Losses on Edge-flame Instabilities in Low Strain Rate Counterflow Diffusion Flames)

  • 박준성;황동진;김정수;길상인;김태권;박정
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제30권10호
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    • pp.996-1002
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    • 2006
  • Experiments in methane-air low strain rate counterflow diffusion flames diluted with nitrogen have been conducted to study the behavior of flame extinction and edge flame oscillation in which flame length is less than the burner diameter and thus lateral conduction heat loss in addition to radiative heat loss could be remarkable at low global strain rates. Critical mole fraction at flame extinction is examined with velocity ratio and global strain rate. Onset conditions of edge flame oscillation and flame oscillation modes are also provided with global strain rate and added nitrogen mole fraction to fuel stream (fuel Lewis number). It is seen that flame length is closely relevant to lateral heat loss, and this affects flame extinction and edge flame oscillation considerably. Edge flame oscillations in low strain rate flames are experimentally described well and are categorized into three: a growing oscillation mode, a decaying oscillation mode, and a harmonic oscillation mode. The regime of flame oscillation is also provided at low strain rate flames. Important contribution of lateral heat loss even to edge flame oscillation is clarified

C-곡선상의 화염 소화 특성에 있어서 대향류 버너직경 효과 (Effects of Counterflow Burner Diameter on the Characteristics of Flame Extinction in C-curve)

  • 박대근;박정;윤진한;길상인
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제33권7호
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    • pp.535-540
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    • 2009
  • Experiments are conducted to elucidate effects of counterflow burner diameter on flame extinction behaviors in C-curve. Present experimental results with burner diameters of 18, 26, and 50 mm in normal-gravity are compared with the numerical result of Oppdif code as well as the previous experimental results in micro-gravity. The turning point migrates to a higher global strain rate as burner diameter decreases. It is shown that the C-curve with the burner diameter of 50mm is best-fitted to the numerical result of Oppdif code and the previous micro-gravity results also excurse to the numerical result. This suggests that the precise C-curve can be obtained only with an appreciably large burner. The main reason why these differences appear is shown to be attributed to the transition of shrinking flame disk to flame hole due to strong effects of radial conduction heat loss, which is the typical extinction characteristics of low strain rate flames with a finite burner diameter in a counterflow diffusion flame.