• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1995년도 추계학술발표회 초록집
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• pp.5-14
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• 1995

본 연구는 석탄가스화기내의 비반응 유동장에 대한 연구로서, 순수유동장 및 미분탄입자를 포함한 이상유동장에 대한 전산해석을 수행하였다. 가스화기내의 물리적 현상을 기술하는 Navier-Stokes 방정식을 유한차분법에 의하여 해석하고 그 결과를 나타내었다. 특히 선회유동의 영향에 의한 미분탄입자의 거동 및 재순환영역의 특성에 대하여 상세히 고찰하였다. 해석결과에 의하면 가스화기내에서는 몇개의 재순환영역이 형성됨을 알 수 있었다. 비반응유동장의 해석결과이지만, 선회유동은 화염안정화에 긍정적인 영향을 줄 수 있을 것으로 추측되는 결과를 보였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권3호
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• pp.309-319
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• 2011

질소 희석된 프로판 부상화염에서 열손실에 의한 자기진동을 기초로 화염안정화선도를 도출하기 위하여 노즐직경 0.3 mm, 1.0 mm에서 실험적 연구를 수행하였다. 예혼합화염에서 확산화염으로의 전도 열손실에 의한 자기진동 및 매연 복사에 의한 자기진동을 관찰하였다. 0.1 Hz보다 낮은 주파수 성향을 띄는 열손실에 의한 자기진동은 제안된 메커니즘에 의해 잘 묘사되었고 반면 매연복사에 의한 자기진동은 O(0.1 Hz)의 주파수 범위를 나타내었으며 제안된 메커니즘은 항온항습실 실험을 통해 입증하였다. 질소 희석된 프로판 부상화염에서 관찰된 열손실에 의한 자기진동의 특성화는 관련된 변수 및 스트라훌 수에 의해 잘 묘사되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제33권9호
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• pp.699-708
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• 2009

To understand hydrogen jet liftoff height, the stabilization mechanism of turbulent lifted jet flames under non-premixed conditions was studied. The objectives were to determine flame stability mechanisms, to analyze coexistence of two different flame structure, and to characterize the lifted jet at the flame stabilization point. Hydrogen flow velocity varied from 100 to 300 m/s. Coaxial air velocity was changed from 12 to 20 m/s. Simultaneous velocity field and reaction zone measurements used, PIV/OH PLIF techniques with Nd:YAG lasers and CCD/ICCD cameras. Liftoff height decreased with the increase of fuel velocity. The flame stabilized in a lower velocity region next to the faster fuel jet due to the mixing effects of the coaxial air flow. The flame stabilization was related to turbulent intensity and strain rate assuming that combustion occurs where local flow velocity and turbulent flame propagation velocity are balanced. At the flame base, two different flame structures were found that was the partial premixed flames and premixed flame.

• 대한기계학회논문집B
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• 제28권5호
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• pp.569-579
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• 2004

The lift-off characteristics of lifted laminar propane jet flames highly diluted with nitrogen are investigated introducing acoustic forcing with a fuel tube resonance frequency. A flame stability curve is obtained according to forcing strength and the nozzle exit velocity for N2 diluted flames. Flame lift-off behavior is globally classified into three regimes; 1) a weakly varying partially premixed behavior caused by a collapsible mixing for large forcing strength, 2) a coexistent behavior of the edge flame and a weakly varying partially premixed behavior for moderate forcing strength, and 3) edge flame or triple flame behavior for small forcing. It is shown that the laminar lifted flame with forcing affects flame lift-off behavior considerably, and is also clarified that the flame characteristic of flame base is well described with the penetration depth of the degree of mixing, ${\gamma}$$\_$$\delta$/. It is also confirmed that the weakly varying partially premixed flame caused by a collapsible mixing fur large forcing strength behaves as that just near flame blow-out in turbulent lift-off flame.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권9호
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• pp.829-836
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• 2013

석탄을 개질한 합성천연가스의 조성에 변화가 있을 경우 화염의 연소특성에 대하여 연구하였다. 본 연구의 목적은 동축 공기 합성천연가스 확산화염을 구현하여 연료조성에 따른 화염안정성과 화염구조, 분광특성, 온도분포를 실험적인 방법으로 연구하는 것이다. 각 화염의 분광특성을 관찰하기 위하여 분광기를 사용하였으며 연소장 내 온도측정을 위하여 K 형 열전대를 사용하였다. 연료 분사기 출구속도는 $u_F$ =5~40 m/s 사이에서 조절하였고 공기 분사기 출구속도는 $u_A$ =0~0.43 m/s 사이에서 조절하였다. 연소 동특성에 대한 실험을 통해 합성천연가스에 수소 성분이 증가하면 화염안정화 영역이 증가하고 부상화염 높이가 낮아져 화염길이가 짧아지는 것을 알 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제23권5호
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• pp.24-34
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• 2019

본 연구에서는 수관식 보일러의 열교환기를 모사하기 위하여 수관의 존재 유무에 따른 화염의 안정화와 연소 특성을 당량비와 유속에 따라 비교하였다. 버너는 화염이 존재하는 SiC foam과 역화 방지를 위한 세라믹 보드, 균일한 유동장을 형성하는 알루미나 볼로 구성되며, 반경 반향의 열 손실을 최소화하기 위하여 단열재로 밀폐되어 있다. 결과적으로 수관이 존재하는 경우 낮은 당량비 구간에서 역화 및 날림 현상의 경계가 넓어지는 것을 안정화 영역에서 확인할 수 있었다. 또한, 수관이 존재하는 경우 NOx 배출량이 수관이 없는 경우보다 증가하는 것을 확인하였다. 이는 수관이 존재함으로써 열 손실을 억제하여 화염의 온도가 증가하는 것으로 판단하였으며, O₂ 배출량과 화염의 온도를 예측하여 입증하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권2호
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• pp.181-188
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• 2012

대향류확산화염의 화염소화에 있어서 에지화염 역할에 관한 실험적 연구가 진행되었다. 속도비, 버너직경, 그리고 버너간격을 변화시키며 수행된 실험에서 전체신장률에 따른 화염소화 임계질소몰분율의 그래프는 c-커브 형태로 나타났다. 고신장률화염에서는 화염소화 임계질소몰분율의 그래프가 하나의 곡선으로 일치하였으며, 화염이 일차원의 응답특성을 갖는 것을 확인하였다. 화염 소화는 바깥 에지화염이 반경방향으로의 진동 후에 화염 중심으로 수축하며 소화하는 영역, 진동 없이 화염중심으로 수축하며 소화하는 영역, 그리고 바깥 에지부분의 수축과 진동 없이 화염중심에 화염 구멍이 생기며 소화하는 영역으로 세 가지 모드로 나타났다. 화염 표면온도 측정과 에너지 방정식의 각항을 수치해석 한 결과를 토대로 에지화염부분에서의 반경방향 전도 열손실이 에지화염의 불안정을 야기한다는 것과 전도를 통한 열 공급뿐만 아니라 대류를 통한 열 공급도 바깥 에지화염의 안정화에 기여한다는 것을 보였다. 그리고 반경방향의 전도열손실이 수축하며 소화하는 메커니즘의 지배적인 역할을 함을 보였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.1661-1668
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• 1990

본 연구에서는 코히런트 와(渦)에 지배되는 난류 예혼합화염의 미세구조를 밝 히기 위해 슐리이렌사진과 온도, 이온전류의 3가지를 동시에 측정하고, 그 변동량을 통계처리, 분석하여, 미시적인 화염구조 모델을 제시하고자 한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.1113-1120
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• 1988

본 연구에서는 4종류의 실험 모델을 채택하여 연소 반응용다공성 블럭(combu- stive reacting porous block)내의 화염대 위치와 화염의 온도 분포, 화염이 안정화 되는 범위를 고찰하여 내부 열재순환 효과를 규명하고 예열용 다공성 블럭(preheating porous block)과 복사 차폐용 다공성 블럭(radiative insulating porous block)의 효 과에 대한 연구와 초희박 혼합기나 저 발열량 연료의 연소 가능성을 제시하고 수치 계 산에 필요한 자료를 제시하는 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권4호
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• pp.352-356
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• 2008

수소제트와 동축공기를 사용한 본 연구에서, 난류확산화염의 화염안정성 특징을 실험적으로 수행하였다. 목적은 연료속도 증가에 따라 감소하는 부상화염길이의 경향을 보고하고, 부상 메커니즘을 포함한 화염구조를 분석하는 것이다. 수소연료는 100에서 300 m/s 사이에서 조절되었으며, 이때 동축공기는 16 m/s 고정되고, 주위류는 0.1 m/s 이하로 유지되었다. 유동장과 연소장 동시측정을 위하여, 두 대의 Nd:Yag 레이저와 CCD 카메라를 이용하여 PIV와 OH PLIF 기법이 사용되었다. 결론적으로 난류화염전파속도는 난류강도에 비례하였으며, 제트 레이놀즈수의 0.017승에 비례하였다.