• 기계저널
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• 제33권12호
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• pp.1031-1042
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• 1993

연소현상에 대한 이해를 증가시키기 위하여 화염을 이용한 많은 실험적 연구가 이루어져 왔다. 특히 연소 모델의 개선과 증명을 위하여는 화염에서의 성분 농도 측정이 필수적이며, 최근에 들어 측정 가능해진 래디컬성분의 측정은 연소해석분야에 많은 진전을 가져왔다. OH, H 및 O는 연료의 분해 (decomposition) 및 연소 산화물생성 이외에도 CO와 NO 같은 공해물질의 형성등 연소과정에서 매우 중요한 래디컬들이며, 특히 화염영역에서의 OH의 전파(transport)는 화염의 점화 및 안정성 (stability)에도 큰 영향을 미친다. OH래디컬은 연소과정에서 가장 중요한 성분 중 하나이며, 또한 스펙트럼이 비교적 잘 알려져 있어 레이저 유도 형광의 적용이 용이하므로 화염에서의 OH농도 측정에 LIF(laser induced fluorescence) 또는 PLIF(planar laser induced fluorescence)가 널리 사용되고 있다. 따라서 LIF 및 PLIF의 원리 및 연소분야에서의 응용을 OH농도 측정을 중심으로 소개하고자 한다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2012년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.476-479
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• 2012

차량의 충돌에 따른 등유의 누출에 의한 화재와 항공기 충돌에 따른 항공유의 누출에 의한 화재 발생 시 격실의 개구부 크기에 따른 화염온도를 평가하기 위해 화원으로 등유와 Jet-A-1을 사용하고 개구부의 크기를 조절해 가며 격실화재시험을 수행하였으며, 가장 높게 측정된 시험결과의 조건으로 과도화재시험을 수행하여 금속저장용기가 화염온도에 미치는 영향을 평가하였다. 시험결과 등유보다 Jet-A-1의 열 방출속도 및 질량 연소유속이 크게 나타났으며, Jet-A-1에서의 화염온도가 높게 측정되었다. 연료 소모율은 개구부의 크기가 클 경우 작은 경우보다 크게 나타났으며, 개구부의 크기가 클 경우 화염온도가 높게 측정되었다. 격실 내에 금속저장용기가 저장되었을 때는 저장용기가 화염으로부터 받는 열량만큼 화염의 온도는 낮아지는 것으로 나타났다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권4호
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• pp.37-44
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• 2015

정상초음파의 영향을 받는 메탄-공기 예혼합화염의 주파수-당량비 상관도 분석을 위한 실험적 연구가 수행되었다. 고속카메라를 이용하여 예혼합화염의 전파영상을 획득하였으며, 영상 후처리를 통해 화염전파속도와 함께 화염의 전파거동을 면밀히 관찰하였다. 이론당량비 이하의 연료희박 당량비 구간에서 정상초음파가 개재할 때, 연소반응 촉진으로 인해 화염전파속도는 증가하였으나 화학반응강도가 포화상태에 이르는 당량비에서는 그 속도가 감소하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.170-175
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• 2010

동축류버너를 이용한 제트확산화염에서 이산화탄소의 첨가가 매연 생성에 미치는 영향을 조사하였다. R-타입 열전대를 이용하여 화염대 및 황염과 청염의 경계온도를 측정하였다. 광감쇄법을 이용하여 화염이 존재하는 국소부분에서의 상대적인 매연 농도(1-I/$I_0$)를 측정하였다. 광원으로는 파장이 632.8nm인 He-Ne 레이저가 사용되었고 디텍터를 이용하여 매연입자에 의해 산란과 흡수를 겪은 후의 감쇄된 신호를 직접 측정하였다. 또한, 매연 생성에 있어서의 열적 효과를 알아보기 위해 산화제의 유속을 변화시켜 유속에 의한 영항을 알아보았다. 실험 결과로써, 황염과 청염 각각의 온도는 이산화탄소의 첨가에 따라 점차 낮아졌지만 황염과 청염의 경계온도는 거의 일정하였다. 산화제 측에 이산화탄소를 첨가함에 따라 상대적인 매연 농도는 낮아졌고 이는 산화제의 유속을 증가시켰을 때의 효과와 유사했다. 이것은 화염온도의 저하와 매연입자의 체류시간 감소에 기인하는 것으로 생각된다. 또한 이산화탄소의 첨가가 화염의 불안정성을 야기하여 순수 에틸렌/공기 화염에 비해 화염의 길이가 다소 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권12호
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• pp.1004-1012
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• 2014

본 연구에서는 보염기가 장착된 덕트형 연소기에 음향 가진을 주었을 때 화염의 날림 현상을 이해하기 위한 실험을 수행하였다. 화염 구조를 관측하기 위한 촬영기법으로는 $OH^*$ 자발광이 적용되었고 POD (Proper Orthogonal Decomposition) 알고리즘을 이용하여 이미지를 분석하였다. 연료는 메탄이 주 성분인 도시가스를 사용했으며 당량비를 낮춤으로써 화염 날림이 발생하도록 하였다. 공기 공급 유량, 가진 주파수 및 음압에 변화를 주며 실험을 하여 화염 날림이 발생하는 당량비를 측정하였다. 실험 조건에 따라 화염 날림 당량비 값이 크게 달랐으며 이러한 당량비 값에 변화를 주는 요인은 보염기 후류의 와류 주파수와 연소기 공진 효과의 영향으로 판단된다.

• 한국추진공학회지
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• 제18권4호
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• pp.43-49
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• 2014

국소적 정상초음파장의 교란이 관내 메탄/공기 예혼합화염의 전파속도 및 화염구조에 미치는 영향을 규명하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 슐리렌가시화기법을 이용하여 정상초음파 유무에 따른 화염선단 발달과정의 변이를 상세히 관찰하였다. 정상초음파가 개재할 때, 기연부에서 가로방향의 줄무늬가 생성되었고, 연소반응의 촉진으로 화염의 속도는 증가하였으며, 화염의 발달과정이 부력의 영향으로부터 자유로워져 화염선단의 상하 대칭성을 유지하려는 경향을 보인다.

• 한국가스학회지
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• 제15권3호
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• pp.6-10
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• 2011

실린더형 챔버내에서 정전기 방전에너지 변화에 따른 가솔린-공기 혼합물의 화염전파에 관한 영향을 조사하기 위해 실험적 연구를 수행하였다. 3개의 서로 다른 정전기 방전 에너지(1 mJ, 50 mJ 및 98 mJ)를 실험변수로 사용하였으며, 점화원 전극 주변의 미연소가스 유동장을 가시화하기 위해 고속 PIV 시스템을 적용하였다. 정전기 방전 에너지가 증가할 때, 점화원 핵은 찌그러면서 초기화염에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 초기화염 동안에 화염속도는 점화에너지가 높을수록 증가하는 것으로 나타났으나, 초기화염 이후에 시간이 증가할수록 화염속도는점화에너지에 관계없이 거의 유사하였으며, 이는 문헌[5]에서 보여진 전산유체 모델링 결과의 경향과 거의 유사하였다. 또한, 점화에너지가 증가할 때 전파하는 화염 전면의 미연소가스 속도장은 증가하는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권3호
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• pp.321-330
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• 2011

본 연구는 전선화염의 전파특성에 직류전기장이 미치는 영향에 대한 실험적 연구이다. 화염전파는 은 0에서 ${\pm}7kV$ 범위의 음극과 양극의 전기장을 인가하여 실험되어졌다. 본 연구를 통해 앞선 전선화염 전파에 영향을 미치는 교류전기장 효과에 관한 연구결과와 비교하여 관찰된 다양한 화염 모양 변화의 원인을 알아보고, 화염 전파 속도의 가속특성에 대해서도 논의하고자 한다. 직류전기장의 인가가 전선화염에 미치는 영향은 크지 않지만 이온풍 효과에 따른 미미한 영향은 존재하며, 이것은 온도 균형 메커니즘과 연료 증발기체 분사 효과로 설명 될 수 있다.

• 대한기계학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.271-276
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• 1989

본 실험에서는 액체연료인 석유와 등유을 사용하여 전도, 복사, 대류, 연료의 표면유동 등이 각각 어느 정도 화염확장에 영향을 주는 가를 예측하기 위하여 위의 각각을 제어할 수 있는 장애물을 설치하였으며, 연료의 깊이에 의한 화염확장의 영향을 알아보기 위하여 3가지 종류의 깊이에 대하여 실험을 수행하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제3권1호
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• pp.65-71
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• 1999

마하수 2.5인 모델 스크램제트 연소기내에서 초음속 수소-공기 화염에 대한 충격파의 영향을 실험적으로 연구하였다. 본 실험은 충격파가 초음속 화염에 미치는 영향을 연구한 최초의 실험연구이다. 동일한 모양과 크기의 $10^{\cire}$ 쐐기를 연소기 팽창 벽면에 각각 부착시켜 평면경사충격파를 발생시켰고 충격파가 화염에 미치는 영향을 연구하였다. 쉬릴렌 가시화 사진과 벽면정압, 그리고 두개의 다른 공기온도에서의 연소효율을 측정하였으며, 충격파가 없는 경우와 비교하였다. 충격파에 의해서 화염 모양은 크게 변화하였다. 연소효율은 공기온도에 따라 상이한 결과를 보였는데 공기정체온도가 증가하고 연료유량이 증가한 경우에 충격파에 의한 연소효율은 더 좋은 결과를 보였다.