• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.204-210
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• 2016

본 논문에서는 이소 옥탄을 연료로 사용하는 층류 확산 화염에서 불완전 연소의 결과로 발생하는 그을음 입자의 성장 및 산화과정을 조사하였다. 또한, 철 연료첨가제의 그을음 발생 억제 효과를 평가하였다. 광 계측 기술을 이용하여 화염 안 그을음 입자의 탄성 산란 광을 화염의 높이에 따라 계측하고, 미광 보정 과정을 통하여 그을음 입자의 미분 산란 계수를 구하였다. 이 미분 산란 계수를 비교하여, 화염에서 그을음 입자의 성장 및 산화과정을 조사하였는데, 산화과정을 통하여 화염 내의 그을음 양이 감소하는 것을 관찰하였다. 철 연료 첨가제를 첨가한 화염에 대해서 동일한 연구 방법으로 구한 미분 산란 계수가 연료 첨가제가 첨가되지 않은 화염보다 더 작은 값을 보였다. 또한, 화염의 높이에 따라 반경방향으로 투과율을 측정하였는데, 연료 첨가제를 첨가한 연료의 화염은 투과율이 산화영역에서 약 5% 증가하는 것을 관찰하였고, 이는 미분 산란 계수와 동일한 경향을 보였다. 이것은 연료첨가제의 성분이 촉매 역할을 하여 그을음이 산화를 촉진해 화염 안의 그을음 양이 감소한 것으로 사료된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권1호
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• pp.75-81
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• 2012

고온의 동축류 공기와 수소가 함유된 메탄 연료제트에서 자발화된 층류 부상화염의 특성을 실험적으로 조사하였다. 그 결과로 순수 메탄 제트에서 자발화되는 경계 온도인 920 K 를 초과하는 초기 온도에서 메탄/수소 혼합기의 자발화된 부상화염은 연료 몰분율에 따라 삼지화염 또는 마일드 연소를 보였고, 제트속도에 따라 부상화염의 높이가 증가하는 전형적인 특성을 보였다. 소량의 수소가 첨가된 부상화염의 높이는 메탄의 경우와 유사하게 단열적 점화지연시간의 2 승에 대한 의존성이 유지되었다. 반면에, 초기 온도가 920 K 미만인 경우에서 화염은 수소의 점화 촉진에 의해서 자발화 되었다. 그리고 제트속도가 증가함에 따라 자발화된 부상화염의 높이는 비선형적으로 감소하는 독특한 특성을 보였으며, 수소의 선호확산이 그 현상에 대해서 중요한 역할을 할 것으로 예상된다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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• pp.3073-3078
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• 2008

In this study to find out the amount of soot, LII method, which utilizes a laser, was used in laminar diffusion flame and based upon the temperature and soot measured from the turbulent Diesel diffusion flame in the constant-volume chamber using the two-color method. Through these experiments, we could know that the LII signal is generally proportional to the soot amount in a laminar diffusion flame. And we could acquire the temperature and soot using the two-color method in a turbulent Diesel diffusion flame effectively. In addition to, this experiment revealed that the KL factor was high on parts of the chamber where the temperature dropped. On the other hand, the KL factor was low where the temperature increased rapidly. Also, it was possible to measure the highest temperature of a turbulent Diesel diffusion flame is approximately 2300K.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.68-75
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• 2005

By utilizing a semi-empirical soot model, the applicability of the laminar flamelet concept fur simulating the formation and oxidation of soot in the laminar diffusion flame has been studied. The source terms for two transport equations of the soot formation and oxidation are calculated in the mixture fraction/scalar dissipation rate space for laminar flamelets and stored in a library. In this study, emphasis is given to the interaction associated with radiation and soot formation. The radiative heat loss is obtained by solving the radiative transfer equation using the unstructured grid finite volume method with the WSGGM. The calculated temperatures and soot volume fractions agree relatively well with the experimental data and the previous numerical results of Kaplan et al. using the detailed chemistry.

• 한국광학회지
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• 제12권6호
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• pp.446-451
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• 2001

레이저 유도 격자 분광장치를 제작하여, $C_3$ $H_{8}$ 층류 확산화염에서 생성된 열 격자 신호를 측정하였다. 열 격자를 생성시키기 위한 여기광은 파장이 532nm인 Nd:YAG 레이저를 사용하였고, 검침광은 488nm의 CW A $r^{+}$레이저를 이용하였다. 검침 광의 세기를 변화시켜 장치의 회절효율과 신호 특성을 측정하였다. 측정된 열 격자 신호의 세기를 분석하여 화염내의 매연의 농도 분포를 정성적으로 측정하였고, 신호의 주파수 변화를 측정하여 온도 분포를 구하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권2호
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• pp.179-188
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• 2011

본 연구에서는 합성가스-공기 화염의 셀 불안정성에 있어서 탄화수소 연료의 첨가효과를 알아보기 위하여 상온, 고압, 정적상태의 연소실에서 실험을 수행하였다. 층류화염전파속도는 상세반응기구와 전달물성치를 사용하여 계산하였고 이를 실험으로 측정된 값과 비교하였다. 탄화수소 연료가 첨가된 합성가스-공기 화염의 셀 불안정성은 수력학적 불안정성과 확산-열 불안정성의 관점에서 평가되며 희박예혼합 화염에 대해 실험으로부터 측정된 셀불안정성을 유발하는 임계 Peclet 수는 이론적으로 얻어진 값과 비교하였다. 실험결과는 반응혼합물에 탄화수소 계 연료의 첨가량이 증가할수록 화염전파속도는 감소함을 보였다. 합성가스-공기화염에 프로판과 부탄을 첨가하였을 경우 수력학적 불안정성과 확산-열 불안정성이 감소하여 셀 형성은 현저하게 감소하였다. 반면 메탄을 첨가하였을 경우 셀 불안정성이 완화되는 효과는 없었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.265-274
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• 2007

A study has been conducted to clarify NO emission behavior through preferential diffusion effects of $H_2$ and H in methane-hydrogen diffusion flames. A comparison is made by employing three species diffusion models. Special concerns are focused on what is the deterministic role of the preferential diffusion effects in flame structure and NO emission. The behavior of maximum flame temperatures with three species diffusion models is not explained by scalar dissipation rate but the nature of chemical kinetics. The preferential diffusion of H into reaction zone suppresses the populations of the chain carrier radicals and then flame temperature while that of $H_2$ produces the increase of flame temperature. These preferential diffusion effects of $H_2$ and H are also discussed about NO emissions through the three species diffusion models.

• 한국연소학회지
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• 제16권3호
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• pp.41-51
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• 2011

In this paper, we describe the behavior of two self-excitations in laminar attached free-jet flames under the influence of DC electric fields, one of buoyancy-driven and the other of diffusion-thermal instability, established from the horizontal and vertical injection. In the horizontal injection with removed buoyancy effect, oscillating flames with the frequency of 1.3 - 7.4 Hz were observed in a certain condition with Lewis number more than unity. On the other hand, it was appeared Lewis number induced self-excitation as well as buoyancy-driven self-excitation in the vertical upward injection with DC electric fields. This behavior had frequency range of 1.6 - 9.4 Hz and was exhibited to attribute the buoyancy effect. Finally, a well-defined division about two self-excitations having similar frequency range is briefly discussed.

• 한국연소학회지
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• 제8권4호
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• pp.1-8
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• 2003

In this study, the quantification of soot particles in laminar diffusion flame with LII/LIS methods was performed. In these quantification, soot diameter, number density and volume fraction are included. For the quatification of soot particles, calibration tests are needed and the development of algorithm has to be performed. So, in this study, extinction and scattering test at co-flow burner were performed to acquire calibration data. And algorithm for LII/LIS simultaneous measurement for the quantification of soot were developed. The algorithm, which was the quantification of simultaneous photographing using one ICCD camera, to measure LII/LIS signal simultaneously, the best fitted light intensity and acquisition time was needed.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2012년도 제45회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.335-338
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• 2012

The present study focuses mainly on modeling the ordinary diffusion flux of species. According to CHEMKIN, both the mixture-averaged approach, Fick's formula, and the full multicomponent approach are implemented in the framework of opensource OpenFOAM. Also the Stefan-Maxwell approach is coded and validated together against measurements of laminar hydrogen jet flame. In the case of viscosity and conductivity of mixture, the mixture-averaged approach is applied and thermal diffusion is not considered in this work. Results show that there are no distinct deviations in three different approaches of diffusion of species in the present hydrogen flame condition.