• Title/Summary/Keyword: 화염전파

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A Study on the Flame Configuration and Flame Stability Mechanism with a Nozzle Diameter of Laminar Lifted Jet Flame (층류제트 화염의 노즐직경에 따른 안정화 메커니즘과 화염형상에 관한 연구)

  • Kim, Tae-Kwon;Kim, Kyung-Ho;Ha, Ji-Soo
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.35 no.2
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    • pp.204-215
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    • 2011
  • Flame stability is the one of the main mechanism of laminar lifted flame and flame propagation velocity becomes a yardstick to measure the flame stability. Bilge has presented the flame propagation velocity of the triple flame and the flame stability mechanism related the flame configuration and mixture fraction. However, there was not able to observe all process of flame ignition and extinction for small nozzle diameter. In this paper, we have subdivided the flame configuration and stability mechanism and classified the flame behavior with a nozzle diameter. Also we have subdivided the 'triple flame propagation opened' and the 'triple flame propagation closed' from the triple flame propagation of triple flame criterion.

A Study of the Effect of Flame Stretch of Flame Speed (화염 스트레치가 화염전파속도에 미치는 영향에 관한 연구)

  • 정석호
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.9 no.2
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    • pp.250-258
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    • 1985
  • 비균열 접선속도장에 기인한 화염스트레치 인자와 확산선호도가 예혼합화염의 전파속도에 미치는 영향을 연소가스와 예혼합기의 대향류 유동장을 모델로 하여 접합 전개 방법을 이용하여 일반 인 Lewis수 및 기체팽창을 고려하여 해석하였다. 이 결과 스트레치가 작은 경우에는 확산선호 도에 따라 화염특성이 급격히 변화하는데 이는 곡률을 가진 자유전파화염의 특성과 동일하며 스트레치가 큰 경우에는 확산선호도에 관계없이 화염전파속도는 감소하는 특성을 보여주었다. 또한, 화염스트레치의 실험적 측정 및 이론적 해석에 있어서의 정의 및 화염스트레치의 영향에 관한 현상적 설명에 대하여 재검토하였다.

A Numerical Study for the Scalar Dissipation Rate and the Flame Curvature with Flame Propagation Velocity in a Lifted Flame (부상화염에서 화염전파속도에 따른 스칼라소산율과 곡률반경에 대한 수치적 연구)

  • Ha, Ji-Soo;Kim, Tae-Kwon;Park, Jeong;Kim, Kyung-Ho
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • v.14 no.3
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    • pp.46-52
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    • 2010
  • Flame propagation velocity is the one of the main mechanism of the stabilization of triple flame. To quantity the triple flame propagation velocity, Bilger presents the triple flame propagation velocity, depending on the mixture fraction gradient, based on the laminar jet flow theory. However, in spite of these many analyses, there has not been any attempt to quantify the triple flame propagation velocity with the flame radius of curvature and scalar dissipation rate. In the present research, there was discussion about the radius of flame curvature and scalar dissipation rate, through the numerical study. As a result, we have known that the flame propagation velocity was linear with the nozzle exit velocity and scalar dissipation rate decreases nonlinearly with the flame propagation velocity and radius of curvature of flame increases linearly. Also radius of curvature of flame decreases non-linearly with the scalar dissipation rate. Therefore, we ascertained that there was corelation among the scalar dissipation rate, radius of flame curvature and flame propagation velocity.

Characteristics of Flame Propagation Velocity in Mg and Al Alloy Dust Clouds (마그네슘합금 분진폭발에서의 화염전파속도 특성)

  • Han, Ou-Sup;Lee, Keun-Won
    • Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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    • 2012.04a
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    • pp.19-22
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    • 2012
  • 본 연구에서는 폭발사고가 반복되고 있는 마그네슘합금(Mg-Al alloy) 분진의 예방대책을 위한 안전자료로 활용하기 위하여 폭발특성평가 실험과 화염전파속도를 추정하였다. 화염전파속도는 폭발과압 강도에 영향을 주지만 분진폭발에서는 화염의 확산에 따른 피해예측에도 중요한 자료로 활용될 수 있다. 밀폐공간의 분진폭발에서 화염전파속도를 계산하기 위하여 분진의 연소시간과 화염면의 도달시간을 고려하여 폭발압력으로부터 추정하는 방법을 제시하고 마그네슘합금의 성분비율에 따라 폭발에 따른 화염전파속도를 계산하였다. 그 결과, Mg-Al(60:40 wt%), Mg-Al(50:50 wt%), Mg-Al(40:60 wt%)의 최대화염전파속도는 각각 15.5, 18, 15.2 m/s로 추정되었으며 성분비율에 따라 최대화염속도는 변화하는 경향을 나타냈다.

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Measurement of Flame Propagation Velocity Using an Ion Current Apparatus Design (이온전류장치 설계에 의한 화염전파속도 측정)

  • 정진도;이충섭;권병철
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.3 no.1
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    • pp.62-69
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    • 1994
  • 화염중에 존재하는 이온 및 전자의 전기적 성질을 이용하여 연소실내의 화염전파속도를 파악하기 위해 실린더 헤드에 이온 프로브를 삽입하여 천연가스 및 가솔린의 화염전파속도를 측정하였다. 본 연구에 이용된 이온전류장치 설계에 의한 방법은 광학적 측정 장비에 비해 간단하며 쉽게 측정할 수 있고 가격도 저렴하고 응답성도 우수하였다. 이온 프로브의 제작과 신호처리에 관한 기초적인 지식을 얻었으며 천연가스 및 가솔린의 연소시 연소압력의 상승지점과 이온발생지점이 일관성있게 나타났다. 기관회전수의 증가에 따라서 연소실내의 화염전파속도가 증가했으며 같은 연소조건이라고 할 수 있는 동일 기관회전수, 당량비의 조건에서 점화시간에 대한 화염전파속도를 비교해 보면 메탄의 경우가 이론치보다 6 ms∼9 ms 정도 늦었다. 또한, 메탄가스 및 가솔린에 대해 이온 전류강도 및 화염 도달시간을 측정하였으며 연소실 벽면에서는 열전달에 의한 냉각효과로인해 화염 전파속도 및 이온농도가 감소했다.

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Effects of the Equivalence Ratio on Propagation Characteristics of CH4-Air Premixed Flame Intervened by an Ultrasonic Standing Wave (정상초음파가 개재하는 CH4-Air 예혼합화염의 전파특성에 대한 당량비의 영향)

  • Seo, Hang Seok;Lee, Sang Shin;Kim, Jeong Soo
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.17 no.2
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    • pp.16-23
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    • 2013
  • An experimental study has been conducted to investigate the effects of equivalence ratio on the propagation characteristics of $CH_4$-air premixed flame intervened by an ultrasonic standing wave. A Schlieren photography was used for the flame structure visualization, and the flame propagation behavior was investigated in detail throughout the post-processing analysis. It is found that the structural variation of methane/air premixed flame caused by the intervention of ultrasonic standing wave give rise to the enhancement of combustion reaction and flame propagation velocity. Effectiveness of the standing wave on the flame velocity decreases as the equivalence ratio increases. Larger flame velocity with the standing wave becomes undistinguishable in a specific range of equivalence ratios.

A Study on The Flame Propagation Velocity of Laminar Lifted Flame with Flame Curvatur e and Scalar Dissipation Rate (화염 곡률과 스칼라 소산율에 따른 층류부상화염의 화염전파속도에 관한 연구)

  • Kim, Kyung-Ho;Kim, Tae-Kwon;Park, Jeong;Ha, Ji-Soo
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • v.15 no.2
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    • pp.47-56
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    • 2011
  • Flame propagation velocity is the one ofmainmechanismof the stabilization of triple flame. To quantify the triple flame propagation velocity, Bilger presents the triple flame propagation velocity depending on the mixture fraction gradient, based on the laminar jet flow theory. However, in spite of these many analyses, there was not presented any relation of these variables, triple flame propagation velocity, radius of flame curvature and scalar dissipation rate indirectly. In the present research, we have checked the results of numerical simulation with experiment and numerical analysis and verified the flame propagation velocity with a scalar dissipation rate proposed by Bilger through the numerical simulation. Also we have clarified that flame propagation velocity was depended on the radius of flame curvature and scalar dissipation rate.

Interacting Effects of an Ultrasonic Standing-wave on the Propagation Behavior and Structural Stabilization of Propane/Air Premixed Flame (프로판/공기 예혼합화염의 전파거동 및 구조안정화에 대한 정상초음파의 간섭효과)

  • Lee, Sang Shin;Seo, Hang Seok;Kim, Jeong Soo
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.16 no.6
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    • pp.1-8
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    • 2012
  • An experimental study has been conducted to scrutinize into the influence of ultrasonic standing wave on the propagating behavior and structural stabilization of propane/air premixed flame at various equivalence ratios in half-open rectangular duct. Evolutionary features of the flame fronts are caught by high-speed images, and the variation of flame structure and local flame velocities along the propagation are analyzed. It is revealed that the propagation velocity agitated by the ultrasonic standing wave is greater than that without the agitation: the velocity enhancement diminishes as the equivalence ratio approaches the stoichiometric. Influence of standing wave on the flame overwhelms that of the buoyancy which slants the flame front towards top of the duct, and thus the standing wave contributes to the structural stabilization of propane/air premixed flame.

Phenomenological Derivation of the Effects of Flame Stretch and Preferential Diffusion on Premixed Flame (화염스트레치와 확산선호도가 예혼합화염에 미치는 영향에 관한 현상적 고찰)

  • 정석호
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.9 no.5
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    • pp.655-662
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    • 1985
  • 화염스트레치와 확산선호도가 예혼합화염에 미치는 영향을 몇가지 모델에 대해 현상적으로 고 찰하였다. 즉, 정상상태의 구형화염, 구형으로 전파되는 화염, 균일유동장내의 곡면화염, 일차원 평면화염, 그리고 확대유동장내에서 스트레치된 평면화염등을 고찰하였으며, 이 해석의 결과는 화염면의 면적 변화율로 정의된 화염스트레치의 제인자들 즉, 비균일 접선속도장과 전파화염의 곡률에 의한 영향들이 공통적 특성을 나타냄을 보여주고 있다. 화염스트레치와 확산선호도가 화염전파속도에 미치는 복합효과는 세가지로 나타나는데 이는 화염온도의 변화에 따른 화학반 응강도의 변동, 열 및 물질확산의 강도차이, 그리고 대류 및 확산전달의 방향의 상이함에 기인 한다.

Local Behaviour of Propagating Flames in an Explosion Chamber (폭발챔버에서 전파하는 화염의 국부 거동)

  • Park, Dal-Jae;Lee, Young-Soon
    • Journal of the Korean Society of Safety
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    • v.26 no.2
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    • pp.32-35
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    • 2011
  • Experimental studies were carried out in an explosion chamber to investigate the influences of multiple cylinder obstacles on local flame propagation. The chamber dimension is 235 mm in height with a $1,000{\times}950\;mm^2$ rectangular cross section and a large vent area of $1,000{\times}320\;mm^2$. Multiple cylinder bars with obstruction ratio of 30% were used. In order to examine the interaction between the propagating flames and the obstacles, temporally resolved flame front images were recorded by a high speed video camera. The propagation behaviour of local flame fronts around the left obstacle was analyzed in terms of two different methods such as the incremental burnt area divided by the flame front length and the average of the local propagation velocity determined at each point along the flame front. It was found that two methods give good consistency.