• 대한기계학회논문집B
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• 제21권11호
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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.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.453-456
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• 2011

합성가스를 이용한 충돌제트 버너에서 신장된 예혼합 화염의 열전달 특성에 관한 실험적 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 석탄을 가스화하는 과정에서 추출되는 수소와 일산화탄소를 혼합한 합성가스를 연료로 사용하였다. 정체점에서의 열유속은 전체 신장율이 증가함에 따라 증가하다 다시 감소하는 것이 관찰되었다. 또한 정체점에서의 열유속이 노즐로부터 충돌판까지 거리가 증가함에 따라 증가하는 것을 확인하였다. 본 연구는 석탄에서 발생하는 부생가스의 주성분인 수소와 일산화탄소를 실용화하는 연구 중 기초 연구이다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권2호
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• pp.1-8
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• 2017

본 연구에서는 모델연소실 내부 메탄-산소 확산화염의 연소특성을 분석하기 위해 추진제의 다양한 분사조건에서 연소실험을 수행하여 연소안정한계 측정 및 화염의 형상변이를 관찰하였다. 연구 결과, 추진제가 이론당량비 조건으로 접근할수록 높은 산소 Reynolds 수($Re_o$) 구간에서도 안정적인 부상화염이 관찰되었으며, 가시화염의 길이는 증가하고, 부상높이는 감소하는 경향이 나타났다. 스월 동축형 인젝터에 의한 추진제의 스월효과로 인해 폭이 넓고, 길이가 짧은 화염이 생성되어 연소실 크기가 제한적인 추력기에서의 사용이 적합함을 확인하였다.

• 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.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권8호
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• pp.761-766
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• 2010

본 연구는 등가가스를 이용하여 다양한 조성의 천연가스에 대한 부분예혼합 가스기기의 호환성 판정법을 실험을 통하여 검토 제시하였다. 본 판정법을 위해, 가정용 가스레인지를 이용 등가가스와 천연가스의 화염을 비교 하였으며, 화염의 부상 및 불완전연소에 대해 측정을 하여 KS 규격과 비교하였다. 그 결과, 등가가스와 천연가스의 화염은 화염길이, 화염색, 화염모양 등의 차이가 거의 없었다. 또한 화염의 부상 발생은 웨버지수 51 MJ/$m^3$ 이상에서 안정함을 보였으며, 불완전 연소지수의 경우, 웨버지수 56.3 MJ/$m^3$에서 CO 농도가 95~100 ppm 정도를 보여주었다. 결과적으로 천연가스에 대한 화염의 부상과 불완전연소에 대해 호환 범위를 웨버지수 51~56.3 MJ/$m^3$로 제안하였으며, 이 범위 내의 천연가스는 국내 가정용 부분예혼합 가스기기에 대해 호환 가능하다는 의미이다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2004년도 제29회 KOSCI SYMPOSIUM 논문집
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• pp.85-90
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• 2004

We have presented characteristics of a transitional behavior from a premixed flame to a triple flame in a lifted flame according to the change of equivalence ratio. The experimental apparatus consisted of a slot burner and a contraction nozzle for a lifted flame. As concentration difference of the both side of slot burner increases, the shape of flame changed from a premixed flame to a triple flame, and the liftoff height is decreased to the minimum value and then increase again. Around this minimum point, it is confirmed a transition regime from premixed flame to triple flame. Consequently, the experimental results of the liftoff height, flame curvature and luminescence intensity showed that the stabilized laminar lifted flame regime is categorized by regimes of premixed flame, triple flame and critical flame. In the visualization experiment of smoke wire, the flow divergence and redirection reappeared in premixed flame as well as triple flame. Thus we cannot express the flame front of lifted flame has a behavior of triple flame with only flow divergence and redirection. To differentiate triple flame and premixed flame, ${\Phi}$ value of partially premixed fraction is employed. The partially premixed fraction ${\Phi}$ was constant in premixed flame. In critical flame small gradient appears over the whole regime. In triple flame, typical diffusion flame shape is obtained as parabolic distribution type due to diffusion flame trailing.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권2호
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• pp.204-215
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• 2011

화염 안정성은 층류부상화염의 중요한 메커니즘 중 하나이며 화염전파속도는 화염안정화를 평가하기 위한 척도가 된다. Bilger는 삼지점을 기준으로 혼합분율과 화염의 형상에 관계된 삼지화염의 화염 전파속도 및 안정화 메키니즘을 제시하였다. 그러나 동축류 작은 노즐을 이용한 실험과 수치해석에서는 화염이 형성되고 소화되는 전 과정을 상세히 관찰 할 수는 없었다. 본 논문에서는 노즐 직경에 따른 화염거동과 화염 형상 및 안정화 메커니즘에 대하여 세분화하였다. 본 논문의 결과로 노즐에 따른 삼지화염의 거동과 삼지화염전파, 화염면 전파 및 평면화염의 존재 등을 구분하였다. 그리고 삼지화염전파 거동에 있어서 열린삼지화염전파 및 닫힌 삼지화염전파 거동에 대해 구분하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권10호
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• pp.1420-1426
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• 2003

The stability of turbulent nonpremixed interacting flames is investigated in terms of nozzle configuration shapes and kind of fuels. Four nozzle arrangements - cross 5, matrix 8, matrix 9 and circle 8 nozzles - are used in the experiment. There are many parameters affecting flame stability in multi-nozzle flames such as nozzle separation distance, fuel flowrates and nozzle configuration etc. Key factors to enhance blowout limit are the nozzle configuration and the existence of center nozzle. Even nozzle exit velocity equal 204 m/s, flame is not extinguished when there is not a center nozzle and s/d=15.3∼27.6 in matrix-8 and circular-8 configurations. At these conditions, recirculation of burnt gas is related with stability augmentation. Fuel mole fraction measurements using laser induced fluorescence reveal lifted flame base is not located at the stoichiometric contour.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2012년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.258-261
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• 2012

풀화재에서 화염화염진동은 주위공기와의 밀도차에 의한 부력효과에 기인하여 주로 발생한다. 본 연구는 풀화재의 화염불안정성에 대해 산화제 유속 및 농도 변화에 따른 효과를 검토하기 위하여 컵버너 실험을 수행하였다. 실험결과는 산화제의 농도를 변화시켰을 경우에는 산화제의 불활성기체의 농도가 증가할수록 청염의 길이가 길어지고 컵버너 끝단으로부터 부상되는 것이 관찰된다. 한편, 산화제의 유속이 증가함에 따른 진동주파수가 감소함을 보인다. 이는 무차원 변수로 표현되는 주파수와 부력의 관계로 도시하였을 때 다양한 속도스케일을 사용할 수 있었지만, 연료와 산화제의 유속차로 정의되는 특성속도인 경우에 정지되어 있는 공기중에서의 풀화재 진동과 일치하는 관계식을 얻을 수 있었다. 그리고 진동주파수는 산화제 희석율과는 특정한 관계를 보이지 않는데 이는 국부적 화염구조와 연관성을 가지기 때문으로 판단된다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.2372-2377
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• 2007

Characteristics of turbulent lifted flames in coflow jets with the varying initial temperature have recently been investigated about only propane case diluted by nitrogen. The investigation has firstly improved a premixed flame model and a large scale mixing model among competing theories on the stabilization mechanism of turbulent flame to be suitable for a high temperature condition. In this research, about methane with good availability to apply for a practical combustor as clean fuel, its characteristics of turbulent nonpremixed flame have been studied experimentally. The results have shown an effectiveness of the premixed flame model and the large scale mixing model considered initial temperature variation. Additionally, considering the axial distance where the mean fuel concentration falls below the stoichiometric level along the center line of the jet according to diluting nitrogen, the premixed flame model have more accurately been improved.