• 제목/요약/키워드: 확산연소기

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이중 연소 램제트 엔진에서 연소기 형상에 따른 초음속 난류 부상 화염의 안정성 연구 (Effects of Combustor Configuration on the Stability of Supersonic Turbulent Lifted Flame in a DCR Engine)

  • 최정열
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.595-598
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    • 2011
  • 이중 연소 램제트(DCR) 엔진의 주 연소기에서 초음속 연소 현상을 수치해석을 동하여 연구하였다. 초음속 연소 유동은 유동의 압축성 효과에 연소 안정성이 크게 영향 받으므로, 일정 단면적 부분의 길이 및 확산 각에 대한 영향을 살펴보았다. 동일한 입구 조건에서의 해석의 결과 이중 연소 램제트 엔진 연소기의 연소 유동은 기본적으로 난류 부상 화염의 특징을 가짐을 알 수 있었으며, 부상 화염의 높이는 초음속 확산각이 작고 일정 단면적 부분이 긴 경우, 분사기 가까이 유지되만, 확산각의 변화에 심하게 영향 받아 작은 변화에도 부상화염의 높이가 크게 증가하거나 연소기 밖으로 blow-out 되므로, DCR 연소기의 설계에는 화염의 안정성이 충분히 고려되어야 함을 알 수 있었다.

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섬유 코팅 건조기를 위한 파이버매트 촉매버너 (Fiber Mat Catalytic Burners for Drying Processes of Textile Coating)

  • 서용석;류인수;류민웅;조성준;송광섭;강성규
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1998년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.174-179
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    • 1998
  • 본 연구는 섬유 코팅 건조기에서 사용하고 있는 열풍 건조방식을 촉매버너를 이용한 직접 건조 방식으로 대체하기 위한 것이다. 촉매버너는 파이버 매트를 사용한 확산식 연소 방식을 채택하였다. 확산식 촉매버너는 코팅 건조기와 같은 밀폐형 구조에는 적합하지 않아서 개선이 필요한 것으로 나타났다. 연소용 공기를 촉매버너의 표면에 강제적으로 공급하여 촉매버너의 연소효율을 개선하였다. 아크릴이 코팅된 섬유의 건조 과정에서 발생하는 톨루엔을 회수하여 촉매버너의 연료로 재사용하도록 하였다. 이를 위하여 톨루엔을 사용한 경우의 촉매버너의 최적 설계조건을 도출하였다.

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동축선회 확산연소기의 1차 및 보조공기유량 변화에 따른 연소배출특성 (Combustion Characteristics in Various Primary and Auxiliary Air Flux Conditions at a Coaxial Swirling Diffusion Combustor)

  • 이용후;오세원;배대석;이도형
    • 동력기계공학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.17-23
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    • 2002
  • The purpose of this study is to investigate the combustion emission characteristics changing auxiliary air injection in combustion field of coaxial swirling diffusion combustor. For this purpose, mean temperature, CO, CO2, O2 and HC concentration were measured by changing excess air ratio and auxiliary air injection. As a result of this study, mean temperature, CO2 emission were increased and CO emission decreased by increasing auxiliary air. Therefore, this paper showed the auxiliary air injection effected strongly on flame structure and combustion emission characteristics.

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인위적으로 착화시킨 정수기의 연소 확산 패턴에 관한 연구 (Study of Burning Spread Pattern of Water Purifier that is Ignited Artificially)

  • 최충석
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2012년도 춘계학술발표회 초록집
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    • pp.167-169
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    • 2012
  • 본 연구는 정수기 화재의 원인 판정을 위한 지식기반을 구축하기 위해서 인위적 착화가 발생했을 때의 연소 확산 패턴을 해석하였다. 실험이 재현되는 동안 외부에서 인위적인 에너지의 공급은 없었으며, 정수기는 정상 작동 상태를 유지시켰다. 인위적 화염으로 착화되어 50[sec] 경과하였을 때까지 불꽃은 외부에서 관측되지 않았다. 그러나 120[sec] 정도 경과되었을 때 일순간 화염은 확산되기 시작하였으며, 부분적인 소락이 발생되는 것이 관측된다. 화염이 180[sec] 동안 진행되었을 때 강제로 진압된 후 연소패턴 분석에서 최초의 착화점을 기준으로 정확한 브이패턴(V-pattern)이 형성되었으며, 외부에서 화염이 공격되었을 때와 확연한 차이가 있음을 알 수 있다. 또한 정수기 후면에 설치된 방열판의 열화 특성 분석에서 화열의 공격방향 판정이 가능한 것을 알 수 있었다.

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CH$_4$ 이중 및 정상 분류확산화염에서의 NOx 배출 특성 비교 (Comparison of NOx Emission Characteristics of CH$_4$ Double and Normal Jet Diffusion Flame)

  • 홍승수;김종현;이창언
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2002년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.155-160
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    • 2002
  • 연소시 발생하는 오염물질 중 NOx는 심각한 대기오염의 원인이 되는 것으로 알려져 있어, 각종 연소기 등에서 발생하는 NOx 저감을 위한 연구가 중요하게 대두되었다. 특히 확산화염은 예혼합화염 및 부분예혼합화염에 비해 NOx, Soot 등 오염물질이 발생할 가능성은 높으나 화염 안정성이 좋아 산업용 연소기에 많이 이용되고 있어 보다 다양한 NOx 저감 기술의 필요가 요구되고 있다.(중략)

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동축이중공기분류중의 난류확산화염에 관한 실험적 연구(I)

  • 조용대;최병륜
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.912-919
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    • 1990
  • 본 연구에서는 다중선회연소기의 원리에 기초하여 속도차가 있는 두 공기류의 전단층에 기체연료를 분출하여 연소시키면 연료가 두 공기류 사이에 유입되므로 연료 가 산화제의 접촉면적이 증대되고 또한 난류혼합속도가 큰 영역으로 연료가 유입되므 로 혼합효과가 증대되어 고부하연소에 적절한 방식이 될 것으로 생각하여 동축이중공 기분류중의 난류 확산화염에 대해 그 화염구조를 밝히고 이 화염을 실용연소기에 응용 하기 위한 기초자료를 얻는데 목적이 있다.

다중 분사기가 장착된 초임계 연소기 난류연소해석 (Numerical analysis of turbulent combustion in Supercritical combustor with multi-injector)

  • 전태준;박태선
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.803-810
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    • 2017
  • 초임계 조건에서의 연소반응에서는 액체산소가 초임계 상태로 천이되며 스도보일링과 급격한 물성치변화를 발생시킨다. 이때 초임계 상태에서 작동하는 분사기의 연소반응은 급격한 밀도차로 인한 난류확산에 의해 지배되며, 따라서 스도보일링과 함께 발생하는 확산유동에 대한 연구가 필요하다. 많은 연구자들에 의해 초임계 연소해석에서 발생하는 이 현상들에 대한 연구가 진행되었지만 다양한 변수들에 의한 사례연구가 부족한 상태이다. 본 연구에서는 초임계 압력조건에서 산화제-연료비(O/F)와 연소기 직경, 리세스비를 통해 재순환유동 및 액체산소코어 길이에 변화를 주어 이로 인한 유동구조 및 화염구조의 변화를 수치적으로 연구하였다.

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확산지배 난류 연소현상에서 역해석을 이용한 CH4/O2의 초기 질량분율 추정에 관한 연구 (Study on Estimations of Initial Mass Fractions of CH4/O2 in Diffusion-Controlled Turbulent Combustion Using Inverse Analysis)

  • 이균호;백승욱
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권7호
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    • pp.679-688
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    • 2010
  • 본 연구에서는 기존의 역열전달 문제(inverse heat transfer problem)와 같이 역해석(inverse analysis)을 통해 미지의 파라미터를 추정(estimation)하는 개념을 복잡한 연소문제에 도입하였다. 기존의 연구에서는 역해석 기법을 연소문제 자체에 보다는 대부분 연소현상을 동반한 복사열전달과 같은 역열전달 문제에 국한해서 적용하고 있기 때문에, 열전달 문제에 한정되어 사용되고 있는 기존의 역해석을 새로운 공학문제에 확장하여 적용함과 동시에 효율적인 연소기 설계 및 최적화 개념을 제시하는데 본 연구의 의의가 있다고 할 수 있다. 이를 위해 실제적으로 많이 사용하고 있는 축대칭 원통형 연소기 내부로 주입되는 메탄($CH_4$)과 산소($O_2$) 성분의 초기 질량분율 값을 연소기 입구 근방에서 측정한 개스의 온도 데이터를 이용하여 역추정하였다. 이때, 복잡한 확산지배 연소 현상을 효율적으로 역해석하기 위해 최적화 방법 중의 하나인 반발 입자 군집 최적화 방법을 역해석 기법으로 적용하였다.

기체 중심 스월 동축형 분사기가 장착된 모형연소기의 운동량비 변화에 따른 연소불안정성 분석 (Effect of Momentum Flux Ratio on Combustion Instabilities in a Model Combustor with a Gas-Centered Swirl Coaxial Injector)

  • 손채훈;김명섭;;윤영빈
    • 한국추진공학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.25-32
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    • 2020
  • 모형 연소기에서 동축형 분사기에 의한 연소불안정성을 운동량비 변화에 따라 수치적으로 분석하였다. 실제 로켓 엔진의 경계조건을 기반으로 총 5개의 운동량비를 선택하였다. 운동량비가 증가할수록 분사기 출구에서의 확산각도는 감소하는 경향을 보였으며, 축방향 운동량이 증가할수록 연소기 내부의 압력진폭이 크게 감소함을 확인하였다. 동적 모드 분해 기법(dynamic mode decomposition)을 통해 연소기내의 음향 모드를 파악하였고 관심 섭동 주파수를 갖는 2L 모드(mode)의 감쇠계수를 구하고 이를 통해 운동량비가 증가할수록 연소기의 안정성이 증가함을 보였다.