• 대한설비공학회:학술대회논문집
• /
• 대한설비공학회 2009년도 하계학술발표대회 논문집
• /
• pp.365-366
• /
• 2009

미분탄 순산소 연소는 기존의 연소 방법과는 달리 산화제로 O2/CO2를 사용함으로써 NOx의 발생을 감소시킬 수 있으며, 고농도의 CO2를 쉽게 회수 할 수 있어 큰 주목을 받고 있다. NOx의 배출저감을 위한 기술로는 로 내에서의 재연소(reburning), 단계(staging) 연소등이 있으며, 후처리 NOx 저감기술로는 SCR, SNCR등이 있다. 그러나 이러한 기술들은 비용이 비싸다는 단점이 있으며, 미분탄 순산소 연소조건에서는 화염 안정성이 감소하는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 화염의 안정성과 밀접한 관련을 가지는 화염전파속도에 대해 미분탄 순산소 연소에서 석탄 입자의 물성치와 주위 기체의 특성이 화염전파속도에 미치는 영향을 수치적 방법을 통하여 해석하였으며, NO 저감의 한 방법인 연소가스 재순환(Flue Gas Recirculation)에 따른 연소특성 및 NO 생성 메커니즘의 영향과 석탄을 가스화 시키는 방법에 따른 연료의 연소특성에 대해 해석하였다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제16권6호
• /
• pp.32-40
• /
• 2012

가스터빈 희박 예혼합 연소기에서 발생하는 연소 불안정의 고유 주파수 및 초기 성장률의 예측을 위하여 선형 열음향 해석 모델이 소개되었다. 모델 검증을 위하여 입출구 조건이 잘 정의되고, 상대적으로 이전 연구 결과에서 적용된 연소기에 비하여 구조가 간단한 모델 연소기가 선정되었다. 정의된 연소기에서 음향 해석을 위한 선형 관계식이 유도되었고, 이를 통하여 선형 안정성 해석 방안이 제시되었다. 해석 결과 연소 불안정의 특성에 대한 전체적인 변화 경향은 성공적으로 예측하였으나, 주파수의 절대값에 있어서는 실제 실험 결과보다 다소 작은 값을 예측하는 것으로 나타났다. 이러한 주파수의 예측 오차는 짧은 화염보다는 긴 화염에서 더욱 두드러지는 것으로 나타났다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.70-80
• /
• 2019

화염 가시화가 가능한 모델 연소실에서 형상과 리세스 길이가 다른 6종의 동축 와류형 분사기를 이용한 연소실험을 수행하였다. 실제 추진제 대신 기체메탄과 기체산소를 사용하여, 분사기 설계와 실험 조건이 화염구조와 연소 안정성에 미치는 영향을 분석하였다. 실험조건뿐 아니라 리세스 길이 및 오리피스 직경과 같은 분사기 형상은 연소 안정성에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 또한 연소불안정의 발생에 따라 열방출 패턴의 형상이 달라지는 것이 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제11권1호
• /
• pp.145-153
• /
• 1987

본 논문에서는 예혼합동축분류화염에 있어서 재순환역 안으로의 기체(공기, 연료, 혼합기) 주입과 2차공기의 족회가 화염안정성, 화염형상 및 재순환역에 미치는 영향을 명확히 하였다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제18권2호
• /
• pp.512-518
• /
• 1994

An experimental study is made on turbulent diffusion flames stabilized by a circular cylinder in a divergence flow. In this paper, stabilization characteristics and flame structure are examined by varying the divergence angle of duct and position of a circular cylinder. The fuel used is a commercial grade gaseous propane injected by two slit of rod. It is found that the positive pressure gradient greatly influences the eddy structure behind the rod. and that two different kinds of combustion patterns exist at the blowoff limit depending on the divergent angle of duct. They are distinguished by their wake structures: one associated with Karman vortex shedding, the other without it. Also, the blowoff velocity in the former is found to be higher than in the later.

• 한국추진공학회지
• /
• 제4권4호
• /
• pp.78-86
• /
• 2000

Mach 1.8의 동축공기를 갖는 수소 난류 화산 화염의 특성을 이해하는 것이 본 연구의 목적이다. 화염길이와 연료유동의 자취에 대한 직접사진, Acetone PLIF, Mie scattering, 수치해석법을 이용하여 화염의 구조를 분석하였다. 연료의 유속를 고정시켰을 때, 공기의 유속 증가에 따른 변화를 측정하였다. 아음속 화염의 길이는 급격히 감소한 반면, 초음속 화염의 길이는 완만하게 증가하였다. 또한 연료 노즐 립의 두께 변화에 따른 화염의 소염 특성을 관찰하였다. 노즐 립의 두께에 따라 화염 안정성이 증가하였는데 이는 초음속 화염의 안정화를 위한 최소 두께 값이 존재함을 나타낸다. 유동장 구조를 분석한 결과, 연료 제트가 고압영역에 가로 막혀서 축방향 모멘텀을 잃고, 저산란 영역이 만들어지는 것을 확인하였다. 또한, 모멘텀을 잃은 연료가 재순환 영역을 따라 순환하면서 긴 체류시간을 갖기 때문에 예혼합 영역이 만들어 졌음이 밝혀졌다.

• 한국가스학회지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2007

본 논문에서는 메탈화이버를 이용한 난류예혼합 플랫버너를 제작하여 다양한 연소조건하에서 화염의 안정화범위를 확인하였으며, 연료유량과 공기유량의 변화에 따른 균일가열 능력과 배기가스 특성에 관한 실험을 실시하였다. 그리고 화염의 안정성 평가를 위한 실험을 통해 화염을 공기유량 변화에 따라 청녹염, 복사염, 청염 영역으로 나눌 수 있었고, 이들 영역은 청염>복사염>청녹염 영역 순으로 연소상태가 양호하였다. 공기비에 따른 영향을 살펴보면, 본 실험에서는 연료유량 1과 4l/min에서는 공기비 ${\alpha}=1.5$가 적합하였으며 연료유량 2l/min에서는 ${\alpha}=2.0$이 적합한 것으로 나타났다. 한편 연료유량과 관계없이 공기비 ${\alpha}=1.3{\sim}2.1$범위에서는 연소소음이 발생했다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제26권10호
• /
• pp.1458-1464
• /
• 2002

$CO_2$ is well known greenhouse gas which is the major source of global warming. Reducing $CO_2$ emission in combustion process can be achieved by increasing combustion efficiency, oxygen enriched combustion and recirculation of the emitted $CO_2$ gas. Stability of non-premixed flame in oxygen enriched environment will be affected by the amount of oxygen, kind of diluents and fuel exit velocity. The effects of these parameters on flame liftoff and blowout are studied experimentally oxidizer coflowing burner. Experiments were divided into three cases according as where $CO_2$gas was supplied. - 1) to coflowing air, 2) to fuel with 0$_2$-$N_2$ coflow, 3) to coflowing oxygen. Flame in air coflowing case was lifted in turbulent region. Flame lift and blowout in laminar region with the increase in $CO_2$ volume fraction in $CO_2$-Air mixture makes flame lift and blowout in laminar region. Increase in oxygen volume fraction makes flame stable-i.e. flame liftoff and blowout occur at higher fuel flowrates. Liftoff height was non-linear function of nozzle exit velocity and affected by the $O_2$ volume fraction. It was found that the flame in $O_2$-$N_2$ coflow case was more stable than $O_2$-$CO_2$ case, Liftoff heights vs (nozzle exit velocity/laminar burning velocity)$^{3.8}$ has a good correlation in $O_2$-$CO_2$ oxidizer case.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
• /
• pp.119-122
• /
• 2007

본 연구에서는 가스발생기의 연소 안정 특성을 파악하기 위해 실험적 방법을 적용하였다. 액체산소와 Jet A-1을 추진제로 사용하며 연료 과농 상태에서 작동하는 실험 가스발생기는 연소실 축 방향 공진 모드에 결합된 1200 Hz 대역의 고주파 연소불안정을 겪었다. 이 연소불안정의 발생 유무는 연소실 출구부의 음향 경계 조건과 화염의 열 발생 축 방향 위치에 매우 민감하게 반응하였다. 결과적으로 단일 분사기 노즐 크기 증가에 의한 화염의 축 방향 길이 증가는 연소안정성을 확연하게 향상시켰다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제36권3호
• /
• pp.285-291
• /
• 2012

비예혼합 화염의 안정성에 관한 종래의 연구는 연료노즐이나 퀄의 형상에 초점을 많은 맞추어 왔으나 화염안정화에 중요한 연료의 후퇴거리 및 공기노즐의 홀 형상에 대한 연구는 상대적으로 부족하여 이에 관한 연구가 절실한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 메탄 분류 후퇴거리 및 2 차 공기의 홀 형상에 따른 연소특성을 관찰하기 위해 동축 삼중관 형태의 버너를 설계하였다. 1 차 공기는 스월러를 통하여 분류하였고, 2 차 공기는 홀 형상 및 슬릿 형상의 각 노즐로부터 분류되었다. 본 연구에 사용된 실험실 스케일 버너로부터 2 차 공기의 유속은 화염의 형태에 영향을 끼치는 것을 알 수 있었다. 후퇴거리의 경우 공급관외경의 절반에 해당하는 거리로 설정했을 때 화염이 안정적으로 존재하고, 휘도는 더욱 높아짐을 알 수 있었다.