• Title/Summary/Keyword: 프로판 화염

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연소로에서 방출되는 NO를 저감시키기 위한 방법 (The Methods for Reducing NO Emitted from a Combusfor)

  • 이기용;남태형
    • 에너지공학
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    • 제9권4호
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    • pp.288-294
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    • 2000
  • 본 논문은 1차와 2차 연료 라인을 설치한 실제 연소로에 형성된 프로판 난류화염으로부터 방출되는 NO의 생성변화를 연구하였다. 1차 연료는 버너의 노즐로 일정하게 공급되고, 추가적으로 2차 연료는 맥동되거나 또는 일정한 양이 첨가되었다. 2차 연료를 공급 튜브의 위치를 주 연료 튜브의 중심 또는 보염기 주위에 설치하였다. 연소로의 출구에서 화학종 $O_2$,CO, $CO_2$, NO와 HC(미연 탄화수소)의 평균 농도를 측정하였다. 당량비가 증가함에 따라, 후자의 방식에서의 NO 농도의 분포는 전자의 방식에서 보다 더 천천히 증가하였다. 당량비가 0.5에서 0.54 범위에서는 전자의 방식보다 후자의 방식이 NO 생성을 dir 35%까지 감소시켰다. 2차 연료의 맥동에 대한 NO에서도 변화의 영향은 2가지 방식에서 모두 나타나지 않았다.

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층상구조 에틸렌/프로판 동축류화염의 매연 생성 특성 (Soot Formation Characteristics of Concentric Ethylene/Propane Co-flow Diffusion Flames)

  • 이원남;구본승
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2001년도 제23회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.27-34
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    • 2001
  • The soot formation characteristics have been studied experimentally in concentric co-flow ethylene/propane diffusion flames. Comparing to the homogeneously mixed propane/ethylene case, the increase of soot formation is observed when propane is supplied through the outer nozzle, while the decrease is observed when propane is supplied through the inner nozzle. The reaction path of PAHs formed from the pyrolysis process of propane is likely to be responsible to the observed difference. When propane is supplied through the outer nozzle, PAHs formed during the combustion process are easy to be exposed to the oxidization environment; however, when propane is supplied through the inner nozzle, PAHs are not likely to be oxidized and thus get involved in soot formation process. The synergistic effect in ethylene/propane diffusion flames is affected not only by the composition of mixture but also by the way of mixing.

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동축류 속도에 따른 프로판 제트의 부상화염 특성에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Study on the Effect of Coflow Jet Velocity on Lifted Flame in Propane Jet)

  • 도재일;김길남;천강우;김준홍;정석호
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2005년도 제31회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.215-220
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    • 2005
  • When the fuel jet velocity is smaller than coflow velocity, the trend of decreasing liftoff height of highly diluted propane lifted flame with coflow velocity is observed experimentally. To investigate the mechanism of decreasing liftoff height with coflow velocity, lifted flames in propane jet has been studied numerically. Using one-step overall reaction mechanism the liftoff heights have been calculated for four cases of coflow velocity. The simulation agrees qualitatively with experimental observation that the liftoff height decreases with coflow velocity. As coflow velocity increases, the streamlines between nozzle and lifted flame diverge in radial direction due to the difference of momentum between coflow jet and fuel jet such that the local flow velocity ahead of lifted flame base decreases resulting in decrease of the liftoff height with coflow velocity.

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프로판 예혼합화염의 소음발생 매커니즘에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Noise Generation Mechanisms of Propane Premixed Flames)

  • 이원남;박동수
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2004년도 제28회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.27-33
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    • 2004
  • The Noise generation mechanisms of propane laminar premixed flames on a slot burner have been studied experimentally. The sound levels and frequencies were measured for various mixture flow rates (velocities) and equivalence ratios. The primary frequency of self-induced noise increases with the mean velocity of mixture as $f{\;}{\propto}{\;}U_f^{1.144}$ and the measured noise level increases with the mixture flow rate and equivalence ratio as $p{\;}{\propto}{\;}U_f^{1.7}$$F^{8.2}$. The nature of flame oscillation and the noise generation mechanisms are also investigated using a high speed CCD camera and a DSRL camera. The repetition of sudden extinction at the tip of flame is evident and the repetition rates are identical to the primary frequencies obtained from the FFT analysis of sound pressure signals. CH chemiluminescence intensities of the oscillating flames were also measured by PMT with a 431 nm(10 FWHM) band pass filter and compared to the pressure signals.

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교류전기장이 프로판 난류제트 화염의 부상특성에 미치는 영향 (A Study on the Effect of AC Electric Field on the Liftoff Characteristics of Turbulent Propane Jets.)

  • 박철수;이상민;차민석;정석호
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2004년도 제28회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.83-88
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    • 2004
  • High voltage AC electric field has been applied to turbulent propane jets to investigate the effect of electric field on liftoff characteristics. Liftoff velocity and liftoff height have been measured by varying the applied voltage and frequency. Liftoff velocities were delayed and liftoff heights were reduced by applying AC, not by DC. The electric effect became disappeared with further increasing jet velocities, which shows that the effect can be explained by the balance between inertia force and electric force. The flame stabilization effect was intensified as either applied voltage or frequency increased. Plasma streamers were generated between the flame and the jet under high voltage conditions. Liftoff velocity in the absence of plasma can be well correlated by the function of voltage and frequency.

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압력조건에서 공기로 희석된 프로판 확산화염의 매연 생성과 산화 특성 (Soot Formation and Oxidation in Air-Diluted Propane Diffusion Flames under Elevated Pressures)

  • 배승만;남연우;이원남
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2012년도 제44회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.267-268
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    • 2012
  • Soot formation and oxidation characteristics of air-diluted propane diffusion flames have been experimentally investigated under the elevated pressure conditions. PAH concentrations showed more pressure sensitive behavior comparing to soot volume fractions. The flame/soot temperatures in soot oxidation region were obtained using the MOLLIP technique. Under the complete soot oxidation environment, the flame/soot temperature is increased with pressure. The increased temperature could accelerate the soot oxidation process and then exothermic oxidation reaction, in turn, could further raise the flame/soot temperature, which would result in the enhancement of soot oxidation process.

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프로판 층류확산화염의 그을음 천이에 대한 형태학적 연구 (Morphological Study on the Soot Transition in a Propane/Air Laminar Diffusion Flame)

  • 심성훈;유창종;신현동
    • 한국연소학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.24-33
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    • 2002
  • The morphology of deposits on $15-{\mu}m$ thin SiC filaments has been investigated with SEM in a co-flowing, propane/air laminar diffusion flame. The average size of mature soot particles deposited in the luminous flame edge is strongly dependent on their axial position in a typical heavily sooting flame. The surface growth of liquid-phase PAHs molecules and the transition to soots from fully-developed precursors could be observed in the radial deposition of the flame. Two sooting regimes were found: one is the transition from the condensed-phase precursors; the other is the aggregation of smaller soot particles (or chains of them) to be carried along particle path lines. In the high temperature flame edge outside the soot luminous flame surface, the very thin fiber-like structures, which are about 10 nm thick, were found.

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수평 배관의 메탄 폭발특성에 있어서 불균일성 혼합기의 영향 (Influence of Mixture Non-uniformity on Methane Explosion Characteristics in a Horizontal Duct)

  • 한우섭;최이락;김형욱;임진호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제62권1호
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    • pp.27-35
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    • 2024
  • 메탄, 프로판 등을 주성분으로 하는 연료가스는 폭발위험장소에서 사용될 수 있으며, 누출로 인한 공정조건의 영향으로 불균일한 혼합기를 형성할 수 있다. 균일한 혼합기를 대상으로 측정된 문헌 데이터를 이용한 화재 폭발 위험성 평가, 손상 예측은 가스 누출에 의한 실제 폭발 사고와 다른 결과를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 가스 누출시 나타날 수 있는 농도 변화에 있어서 불균일성 혼합기의 폭발압력, 화염속도 등의 폭발특성을 조사하였다. 길이 0.82 m의 스테인리스 재질의 밀폐 배관에서 수행하였으며 컬러 초고속 카메라 및 압력 센서를 사용하여 관찰하였다. 또한 배관 내의 시간에 따른 농도차이 변화에 대해 회귀분석 모델을 사용하여 불균일 혼합물의 정량화 방법을 제안하였다. 본 연구의 농도 불균일성 조건에 있어서 메탄 폭발 시 전파화염은 불균일성 농도가 높아짐에 따라 화염 면적의 증가가 관찰되었고 이는 난류 화염의 주름진 화염 구조와 유사하였다. 메탄의 최대압력까지 걸리는 소요시간은 불균일성이 클수록 감소하였고, 폭발압력은 불균일성이 클수록 증가하였다. 농도가 불균일한 메탄의 KG(폭연지수)의 범위는 1.30~1.58 [MPa·m/s]으로서 메탄의 농도가 균일성에서 불균일성로 변화하면서 17.7% 증가하였다.

최대실험안전틈새(MESG)와 폭발압력의 상관관계에 대한 연구 (A Study on the Correlation of MESG and Explosion Pressure)

  • 황경용;신운철;이택기
    • 한국가스학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.29-39
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    • 2016
  • 폭발성 가스가 존재하는 위험장소에서 사용하는 전기기기는 폭발성 가스의 점화원이 되지 않도록 설계되어야 한다. 내압방폭 구조의 설계는 전기 스파크를 발생시키는 부품을 가진 용기가 내부에서 가스나 증기의 폭발시 최대 압력에 견디고 내부 화염이 외부 가스나 증기 폭발로 전파되지 않도록 설계되어야 한다. 이 논문은 화염 틈새를 통해 외부로 분사되는 연소 생성물의 분사가 외부 가스나 증기를 점화시킬 정도의 온도나 에너지를 가질 수 없도록 하는 MESG(Maximum Experimental Safe Gap)의 중요한 물리적인 메커니즘에 대해 설명하였다. IEC 60079-20-1:2010 기준에 의해 프로판과 아세틸렌의 MESG를 실험하여 MESG 값을 측정하고 가스폭발시의 최대 폭발압력을 측정하였다. 결과로는 최소 MESG가 측정될 때 가스의 농도는 화학당량 농도보다 높고 폭발압력은 최소 MESG에서 가장 높게 나타났다.

음향 가진 된 프로판 확산 화염의 부상 거동에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Lift-off Behavior of Tone-excited Propane Jet Diffusion flames)

  • 김승곤;박정;김태권;이기만
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 제26회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.65-73
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    • 2003
  • An experimental study on flame lift-off characteristics of propane jet flame highly diluted with nitrogen has been conducted introducing acoustic forcing with a tube resonant frequency. A flame stability curve is attained according to forcing strength and nozzle exit velocity for $N_2$ diluted flames. Flame lift-off behavior with forcing strength and nozzle exit velocity is globally categorized into three; a well premixed behavior caused by a collapsible mixing for large forcing strength, a coexistent behavior of well-premixed and edge flames interacting with well-organized inner fuel vortices for moderate forcing strengths, and edge flame behavior for small forcing strengths. Special focus is concentrated on the coexistent behavior of the flame base in lifted flame since this may give a hint to a possibility which the flame base behaves like a well-mixed premixed flame in highly turbulent lifted flames. It is also shown that the acoustic forcing to self-pulsating laminar lifted flame affects flame lift-off behavior considerably which is closely related to downstream flow velocity, mixture strength, effective fuel Lewis number, and flame stretch.

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