• 제목/요약/키워드: 화염가시화

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연소현상의 가시화

  • 정석호
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2005년도 한국가시화정보학회 연소/내연기관 부문 학술강연회
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    • pp.61-83
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    • 2005
  • 연소현상의 가시화를 위한 몇 가지 레이저 진단기법의 응용 예를 소개한다. 이에는 유동 가시화를 위한 반응성 Mie 산란, 주화학종의 계측을 위한 Rayleigh 및 Raman 산란, 미소화학종 계측을 위한 레이저유도 형광법, 온도계측을 위한coherent anti-Stokes Raman 산란법 및 매연계측을 위한 광 소멸/산란법 등이 포함된다. 이러한 기법들이 확산화염, 층류 및 난류 부상 화염, 비예혼합 와도 내의 화염전파, 매연생성 등의 연구에 적용되어 물리적 메커니즘을 이해하는데 유용하게 적용된 사례를 보고한다.

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가시화를 이용한 SI 엔진의 연소 진단

  • 엄인용
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2005년도 한국가시화정보학회 연소/내연기관 부문 학술강연회
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    • pp.115-154
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    • 2005
  • SI 엔진의 연소특징은 비정상 난류 예혼합 화염이며 여기서 내부 유동은 직접 화염 전파에 영향을 미치며 난류와 거시적 유동의 패턴 모두 중요한 역할을 한다. 내연기관 연소에서 난류는 매우 중요한 역할을 하고 통상 엔진 속도($\approx$흡입유동 속도)에 비례하며 그 주요 역할은 고속 운전 시 해당 사이클 내에 연소가 완료되는 데 기여하지만 출력저하, 제어 및 측정 그리고 사이클 변동과 관련하여 실질적으로 난류 제어를 통한 엔진 성능 개선은 사실상 불가능하다. 실물 엔진의 성능 파라미터로 주로 유동의 거시적 거동이 사용되며 이 유동과 연료 분사계가 혼합기 분포 상태와 화염 전파 방향을 결정하여 최종적으로 엔진의 성능을 지배한다. 따라서 가시화를 통한 연소 진단도 이 현상에 주목할 필요가 있으며 거시적 파라미터를 성능에 연관하는 다양한 기법이 존재하고 이들은 매우 풍부한 데이터베이스를 통해 비교적 정확한 성능의 예측을 가능하게 하고 이 점에 주목한 엔진만 성공을 거두었다. 이 거시적 현상에 주목하여 가시화를 통해 성층화 현상을 실험적으로 해석한 예를 제시하였다. SI 엔진 가시화에서 기법보다 중요한 것은 현상의 이해이다. 이를 위해 성공적 가시화 진단을 위해서는 우선 현상에 대한 모델링이 필요하고 이 모델에서 가시화를 통해 규명 가능한 현상을 추출해 내는 것이다.

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균일 유동장에 수직으로 분사된 제트화염의 구조에 대한 실험적 연구 (An experimental study on the structure of the jet flame in cross flow)

  • 유영돈
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1994년도 추계학술발표회 초록집
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    • pp.84-89
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    • 1994
  • 주유동에 수직으로 분사된 제트 화염의 구조는 이해하기 위하여 화염 길이와 온도를 측정하고 reactive mie scattering 방법을 이용하여 단면 가시화를 실시하였다. 주유동 속도와 제트 분사 속도의 증가에 따라 화염 길이도 함께 증가함을 알 수 있고, 단면 가시화 결과 화염 내부에 존재하는 inner vortical structure는 일반적인 동축제트 화염과 같은 대칭 구조를 갖지 앉고 유동 조건에 따라 inner vortical motion 의 생성 위치가 변화함을 알 수 있다 이는 본 유동장의 특성 중의 하나인 bound vortex와 제트와 주유동이 접하는 상류 면에서 발생하는 rolling-up 의 강도에 좌우됨을 알 수 있다.

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삼지화염 구조해석을 위한 다양한 가시화 기술 적용에 대한 연구 (Study on the Application of Various Visualization Techniques for Analysing the Structure of Tribrachial Flame)

  • 김민국;원상희;정석호
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.74-79
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    • 2005
  • The tribrachial flame in laminar coflow jet has been investigated experimentally with unsteady propagating condition. With adopting various visualization techniques, including OH-PLIF, Rayleigh Scattering technique, it was confirmed that the location of tribrachial point is on the inclined surface of flame and the propagation speed of tribrachial flame was significantly affected by the velocity gradient.

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예연소실 점화플러그의 화염가시화와 화염전파특성 (Flame Visualization and Flame Characteristics of Spark Plug with Pre-ignition Chamber)

  • 지명석;정인태
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.51-58
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    • 2016
  • New concept spark plug was developed to study its influence on the combustion characteristics of SI engine. It has pre-ignition chamber at the lower end of spark plug and flame hole, in which fresh mixture gas can be put in through the flame hole without any fuel supply system. This spark plug was tested in a single cylinder engine dynamometer for different air fuel ratio to measure the fuel consumption rate, emission gases, and MBT timing. And constant volume combustion chamber was made to understand flame characteristics of spark plug. New spark plug induced fast burn compared to the conventional spark plug and its effects were increased in lean air fuel ratio. Pre-ignition chamber spark plug with 5 holes which had adjusted size was more stable and effective in combustion performance than pre-ignition chamber spark plug with 1 hole. And its effects showed larger differences in lean air fuel ratio than stoichiometric condition. Flame kernel and flame growth process of conventional spark plug and pre-ignition chamber spark plug studied by flame visualization of schlieren method.

대형 디젤 엔진에서 JP-8 과 디젤 적용 시의 배기 배출물 특성에 대한 이해 (Understanding Pollutant Emission in a Heavy-Duty Diesel Engine with JP-8 and Diesel)

  • 이진우;배충식
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권12호
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    • pp.1375-1381
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    • 2011
  • 커먼레일 분사 시스템이 장착된 대형 단기통 가시화 엔진에서 디젤과 JP-8 의 연소 및 배기 특성을 분석하였다. 두 연료 적용 시, 배기 배출 경향을 분석하기 위해 직접 화염가시화와 이색법을 적용하였다. 연소 과정은 직접 화염 가시화로부터 화염 강도 분석을 통해 이루어 졌다. 이색법 결과는 화염 온도 및 KL 값을 도출하여 분석을 하였다. 직접 화염 가시화 결과, JP-8 연소 시, 점화 지연 기간이 길며, 디젤 연소에 비해 화염이 빠르게 소멸되는 것을 확인하였다. 화염 강도 분석을 통해 디젤 연소의 경우, 연소 전 기간에 걸쳐 높은 화염 강도 수준을 유지하며 화염 지속 기간이 긴 것을 알 수 있었다. 이색법 결과를 통해, JP-8 연소의 경우, 국부적으로 고온의 화염 면이 더 많이 분포하는 것을 확인하였으며, 이는 $NO_x$가 더 많이 배출된 경향을 설명해준다. 또한 KL 치 분석 결과, JP-8 연소 시 낮은 수준의 KL 값이 더 고르게 분포하는 것을 알 수 있었으며, 이는 JP-8 연소 시 스모크 가 덜 배출된 결과를 뒷받침 해준다.

정상초음파가 개재하는 프로판/공기 예혼합화염의 슐리렌기법에 의한 가시화 (A Visualization of the Propane/Air Premixed Flame Interacting with an Ultrasonic Standing-wave by Schlieren Photography)

  • 이상신;김정수;이도형
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.22-27
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    • 2013
  • An investigation into the influence of ultrasonic standing wave on the structural behavior of propane/air premixed flame has been made to get a clue to the combustion reaction acceleration and combustion instability. Visualization technique utilizing the Schlieren photography was employed for the observation of structural variation of the flame reaction zone. Evolutionary characteristics of the flame front were caught by the high-speed Schlieren image, through which local flame velocity of the moving front were analyzed in detail.

고속카메라를 이용한 디젤엔진내의 화염 가시화, 화염의 온도 및 매연 측정에 관한 연구 (A Study on the Measurement of Flame Visualization, Temperature and Soot for Diffusion Flame in a Diesel Engine Using High-Speed Camera)

  • 한용택;이기형
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제31권2호
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    • pp.132-140
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    • 2007
  • The temperature and soot of the visualized diesel engine's turbulent flow of the flame was measured qualitatively. In the combustion chamber, in order to judge the affect that the swirl current has on the current ratio two heads with different ratios were used. Using a high speed camera, the results were analyzed using flame visualization. In order to measure the temperature and soot of the turbulent flames like diesel flames, two color methods were used to acquire temperature and the soot of the flames according to the conditions through analyzing the two wavelengths of the flames. It was possible to measure the highest temperature of the non-swirl head visualized engine, which is approximately 2400K, and that swirl head engine managed up to 2100K. With respect to the visualized diesel engine soot, we got the grasp of the KL factor which bears the qualitative information of the soot. This study is dedicated to suggesting the possibility of measuring not only the temperature but also soot of the diffusion flame of the diesel engine turbulent flames.

비예혼합 제트화염에서 고주파수의 노즐 구멍음에 의한 부상화염 혼합성능에 관한 연구 (A Study on the Mixing Capacity of Lifted Flame by the Nozzle Hole-tone of High Frequency in Non-premixed Jet Flames)

  • 조준익;이기만
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.35-40
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    • 2011
  • An experimental investigation of the characteristic of non-premixed lifted flames with nozzle hole-tone of high-frequency has been performed. Before the fuel was supplied to nozzle, the fuel was supplied through a burner cavity which was located under the nozzle. The fuel passed through the excitation cavity under the influence of the high-frequency affects the lifted flame characteristics. The measurements were performed in flow range that occurs lifted flame and blow out. When the high-frequency is generated from burner cavity, the lifted length became shorter, and noise reduced comparing to unexcitation case. Additionally, operating flow range was increased and diameter of flame base became smaller with high-frequency effect. Through this experiments, it's ascertained that the high-frequency excitation can be adopted with effective method for flame stability and noise reduction.

난류 화염 구조 규명을 위한 조건 평균 측정법 (Conditional Sampling Measurement to Identify Flame Structures in Turbulent Combustion)

  • 허강열
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.8-11
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    • 2004
  • Conditional sampling measurement is required for conditional averages as well as unconditional Favre averages to resolve different flame structures of turbulent combustion. A Favre average can be obtained as an integral of conditional average and Favre PDF in terms of the mixture fraction, which is a preferred choice as a sampling variable in diffusion controlled turbulent combustion. MILD combustion data are presented as an example for a conditionally averaged data set and comparison with CMC calculation results.

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