평면 레이저 유도 형광법을 사용하여, 가시와 엔진내부에서 연소 과정이 진행되느 동안 OH라디칼 분포에 대한 2차원 영상을 계측하였다. Rayleigh 산란광을 차단하기 위해서 광대역 필터인 UG11을 사용하였으며, OH 형광 영상은 ICCD카메라로 수집하였다. OH라디칼 은 Q1(11)과 P2(8) 파장으로 여기하였다. 엔진 연료로는 iso-octane을 사용하였으며, 이 연료에서는 자체 형광이 발생하지 않았다. 난류를 암시하는 주름진 화염 경계면을 명확하게 관측하였으며, 어떤 영상에서는 화염 섬(flame island)이 나타나기도 한다.
Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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1998.10a
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pp.7-7
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1998
액체 연료 분포의 균일성과 대칭성은 연소 효율을 높이고, 공해 물질을 줄이는데 있어서 필수적인 요소이기 때문에 분무 패턴을 정량적으로 해석하는 것은 매우 중요하다. 고전적으로 사용되고 있는 mechanical patternator는 ⅰ) 유동을 교란시키고, ⅱ) 공간 분해능이 떨어지며, ⅲ) 복잡한 재순환 유동이나 화학 반응이 있는 유동에서의 적용이 어렵다는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점들을 극복하기 위하여 레이저를 이용한 optical patternator에 대한 연구가 진행되고 있다. Optical patternator는 유동을 교란시키지 않으면서 고해상도의 분무 패턴 측정을 할 수 있다. 형광 신호는 물질의 체적에 비례한다. 따라서, 레이저 평면광을 분무에 조사시켜 주어서 유도되는 형광 신호를 이용하는 평면액체 레이저 유도 형광법(PLLIF : Planar Liquid Laser Induced Fluorescence)은 분무패턴을 알아보는 매우 유용한 방법이다.
Jin Yu-In;Yang In-Young;Choi Young-Hwan;Yang Soo-Seok
Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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v.9
no.4
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pp.55-65
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2005
Mixing performance between fuel and oxidizer is a significant parameter of combustion efficiency and stability in an air-turbo ramjet combustor. Two types of petal mixer were experimented to research the mixing performance. Mixing performance and fuel distribution images were obtained for petal mixers. Planar laser-induced fluorescence(PLIF) was used to obtain 2-D fuel distribution. The obtained images were processed in order to make use of the image information to a quantitative level. The results of analyzing the fluorescence images could be useful to find better mixing performance between mixers.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.21
no.11
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pp.1393-1402
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1997
Characteristics of the lifted flame which is generated by issuing of the fuel through the miniature nozzle, d = 0.164 mm, are studied using the planar laser induced fluorescence technique. OH radical is excited on the $Q_{1}$(8) line of the $A^{2}$.SIGMA.$^{+.leq.X2}$ .PI.(1, 0) band transition (283.55 nm) and LIF signals are captured at the bands of (0, 0) and (1, 1) transition (306 ~ 326 nm) using the filters and ICCD camera. Hydroxyl radical (OH) profile for nozzle attached flame shows that OH radical populations at the flame sides and flame tip are larger than those at the base. But for the lifted flame (tribrachial flame) case, those are larger at the flame base than at the flame tip and flame sides. The OH radical is more dense near the center line of flame base at the blowing out. This fact proves the Chung and Lee's blowout theory-blowout occurs when the flame is anchored at the flame axis. axis.
Yang In-Young;Jin You-In;Yang Soo-Seok;Park Seung-Jae
Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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2004.10a
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pp.274-277
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2004
Fuel/air mixing in air turbo ramjet(ATR) combustor is a significant parameter of combustion stability and efficiency. In this study, fuel distribution in the ATR model combustor was measured to compare the degree of mixing with respect to the velocity ratio$(r=v_a/v_f)$ between fuel gas and air. Planar laser-induced fluorescence(PLIF) and image processing method were used to obtain two dimensional fuel distribution. Fuel mixing went bad with approaching to r=1.
Planar laser induced fluorescence(PLIF) has been widely used to obtain two dimensional fuel distribution. Preliminary investigation was performed to measure quantitative air excess ratio distribution in an engine fueled with LPG. It is known that fluorescence signal from acetone as a fluorescent tracer is less sensitive to oxygen quenching than other dopants. Acetone was excited by KrF excimer laser (248nm) and its fluorescence image was acquired by ICCD camera with a cut-of filter to suppress Mie scattering from the laser light. For the purpose of quantifying PLIF signal, an image processing method including the correction of laser sheet beam profile was suggested. Raw images were divided by each intensity of laser energy and profile of laser sheet beam. Inhomogeneous fluorescence images scaled with the reference data, which was taken by a calibration process, were converted to air excess ratio distribution. This investigation showed instantaneous quantitative measurement of planar air excess ratio distribution for gaseous fuel.
Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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v.2
no.4
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pp.91-99
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1994
Tunable KrF Excimer Laser is used here for measuring OH and $O_2$ density distribustion in an open $H_2$/air premixed flame and in a combustion bomb. Laser Rayleigh Scattering(LRS) and Planar Laser Induced Predissociative Fluorescence(PLIPF) methods are used to obtain two-dimensional images of total and specific densities. Laser Excitation wavelengths are calibrated via flame images and combustion bomb images show good qualitative a greement with theoretical calculation. Furthermore images in a combustion bomb can be developed to study real Spark-Ignition engine combustions. Our experimental images show that there are no more collisional quenching problem at high pressure environment(including atmospheric pressure) using predissociative fluorescence technique. Further development to obtain two-dimensional temperature dustribution is ready to use eventhough it is not reported in this paper.
Kim, Min-Ki;Song, Jin-Kwan;Hwang, Jeong-Jae;Yoon, Young-Bin
Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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v.12
no.6
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pp.38-47
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2008
The liquid column and spray trajectory have been experimentally studied in liquid jets injected into subsonic crossflow. With water as fuel injection velocity, injection angle were varied to provide of jet operation conditions. The Pulsed Shadowgraph Photography and Planar Liquid Laser Induced Fluorescence technique was used to determine the injection characteristics in a subsonic crossflow of air. And the mainly objectives of this research was to get a empirical formula of liquid column and spray region trajectory with forward and reversed injection of air stream. As the result, This research has been shown that each trajectories were spatially dependent on air-stream velocity, fuel injection velocity, various injection angle, and normalized injector exit diameter. Furthermore, the empirical formula of liquid column trajectories has been some different of drag coefficient results between forward and reversed angled injection.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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v.26
no.3
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pp.362-374
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2002
For the purpose of development of a GDI engine, the in-cylinder phenomena, such as the spray behaviors, fuel distributions, unburned fuel, and flame characteristics were investigated in a single cylinder GDI engine. The GDI engine was equipped with a swirl type electronic injector and SCV(Swirl Control Valve). PLIF(Planar Laser Induced Fluorescence) system with KrF Excimer laser was used far the measurements of fuel distributions. The effects of the injector specifications, such as the spray cone angle and the offset angle on the in-cylinder phenomena were investigated. As a result, it was found that the injected fuel collided with the bottom of the bowl and moved upward along the exhaust side wall of piston bowl. This fuel vapor played an important role in the instance of spark ignition. The unburned fuel and flame characteristics were greatly influenced by the injector specifications.
In this study, quantitative measurement of nitric oxide concentration distributions visualization were investigated in the laminar $CH_4/O_2N_2$ nixed flame by Planar laser-induced fluorescence(PLIF). The NO A-X (0,0) vibrational band around 226nm was excited using a XeCl excimer-pumped dye laser. Selecting an appropriate NO transition minimizes interference from Rayleigh scattering and $O_2$ fluorescence. The measurements were taken in $CH_4/O_2N_2$ premixed flame with equivalence ratios varying from $1.0{\sim}1.6$, and a fixed flow rate of 3slpm. NO was found to produce primarily between an inner premixed and an outer nonpremixed flame front, and total NO concentration is raised when equivalence ratios increase. These results suggest that prompt NO is likely to contribute to MO formation in $CH_4/O_2N_2$ premixed flame. Furthermore, this trend was well matched with previous works.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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