• 대한기계학회논문집B
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• 제34권4호
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• pp.365-373
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• 2010

제트 혼합 반응기(JSR) 내의 NOx와 같은 배출물질을 예측하기 위해서 화학반응기 모델을 개발했다. 본 연구에서는 JSR에 대한 화학반응기 모델로서 two-PSR 모델이 채택되었다. CHEMKIN 코드와 4가지 NO 생성 메커니즘을 포함한 GRI 3.0 메탄-공기 연소 메커니즘을 이용해서 JSR내의 희박 예혼합 메탄-공기 연소의 NO 생성예측을 실시하였다. 모델의 검증을 위해서 계산된 결과를 Rutar의 실험 데이터와 비교하였다. NO 생성의 중요 파라미터와 4 가지 NO 경로의 기여도를 조사하였다. 화염 영역에서는 prompt 메커니즘이 주된 경로이고, 화염후영역에서는 Zeldovich 메커니즘이 주된 경로이다. 희박 예혼합 조건에서는 N2O 메카니즘이가 화염 및 화염후 영역 모두에서 중요한 경로이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권11호
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• pp.749-757
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• 2017

본 연구는 대체연료 개발 및 국제환경규제에 대응하기 위하여, 노말데케인과 에탄올 혼합연료의 조성 및 온도 변화가 자착화 특성에 미치는 영향을 수치적으로 해석하였다. 해석용 프로그램으로는 CHEMKIN-PRO를 사용하였고, 반응모델은 LLNL모델을 이용하였다. 수치해석 결과를 통해 저온 연소 반응이 일어나는 1000K 이하에서는 에탄올의 몰 비율이 증가함에 따라 점화지연 시간이 증가하는 현상을 확인하였다. 에탄올의 높은 옥탄가로 인해 에탄올의 높은 비율은 점화를 일으키는 OH라디칼의 농도 증가를 지연시키기 때문이다. 배기가스 재순환을 적용하기 위해 혼합연료에 산소농도를 변화하여 수치해석을 하였다. 산소농도가 감소함에 따라 전체 점화지연시간은 증가하게 되고, 이는 질소가스가 연소실 내에 열부하로 작용하기 때문이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권12호
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• pp.945-952
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• 2015

본 연구에서는 바이오매스 합성가스를 모사하여 합성가스의 주요성분에 따른 자착화 특성을 실험 및 수치적으로 고찰하였으며, 온도, 혼합물의 조성, 압력의 변화가 자착화 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 충격파관(Shock Tube)을 이용하여 모사 합성가스의 점화지연 시간을 측정하였고, 수치해석은 실험결과 검증과 연소과정 중 중간화학종 분석을 위해 상용프로그램인 CHEMKIN-PRO를 사용하였다. 모든 온도 조건에서 혼합물 내의 수소의 몰 비율이 증가함에 따라 점화지연 시간이 감소하는 현상을 확인할 수 있었다. 1150K 이상의 온도 조건에서 압력이 증가함에 따라 점화지연 시간이 감소하는 현상을 확인 할 수 있었다. 하지만 1150K 이하의 온도 조건에서는 압력이 증가함에 따라 점화지연 시간이 증가하는 현상을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권2호
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• pp.225-232
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• 2012

희박 예혼합 가스터빈 연소기에서 배출되는 NOx, CO 와 같은 오염물질을 예측하기 위해서 화학반응기 네트워크 모델을 개발했다. 본 연구에서는 CHEMKIN 코드와 4 가지 NO 생성 메커니즘을 포함한 GRI 3.0 메탄-공기 연소 메커니즘을 이용해서 가스터빈의 부하조건을 변화시키며 NOx 및 CO 배출의 예측을 수행하였다. 모델의 검증을 위해서 계산된 결과를 모사연소기의 실험 데이터와 비교하였다. 여러부하조건에 따른 4 가지 NO 경로의 기여도를 조사하였다. 또한 인젝터의 질량유동 및 당량비의 불균일성이 NOx 배출이 끼치는 영향을 고찰하고 10ppm 이하의 저 NOx 연소기 개발을 위한 저감 방법을 제안했다.

• 해양환경안전학회지
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• 제18권2호
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• pp.139-144
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• 2012

매연 생성에 대하여 톨루엔의 영향을 알아보기 위하여 순수에틸렌 대향류 확산화염에 톨루엔을 소량 혼합하여 수치해석을 수행하였다. 톨루엔($C_7H_8$)의 혼합 비율은 3%, 5%, 10%, 및 20%로 하였다. 계산에는 CHEMKIN III 기반의 Senkin 코드와 oppdif 코드를 이용하여 0-D 계산과 1-D 계산을 수행하였다. 0-D의 Senkin 계산에서는 톨루엔의 혼합율이 증가할수록 메틸라디칼의 농도는 증가하고 이에 따른 벤젠의 농도도 증가하였다. 이는 순수 에틸렌 화염에 톨루엔을 혼합할 경우 더 많은 매연이 생성될 것이라는 걸 의미한다. oppdif 코드에 의한 1-D 계산에서는 10% 톨루엔 반응식으로부터는 H 라디칼의 생성율이 결정적인 역할을 한다는 것을 알 수 있었다. 위 결과들로부터 확산화염 내 매연 생성에 있어 메틸라디칼, 벤젠과 H 라디칼이 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제7권4호
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• pp.501-508
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• 2006

The effect of chemical additives, such as dimethyl ether(DME), ethanol, carbon disulfide on the soot formation were examined numerically. ill this study, the Frenklach soot mechanism was used as a base mechanism to predict the soot formation in the ethane flame. The combination of Westbrook's DME mechanism, Marinov's ethanol mechanism, and chemical kinetic mechanism for hydrogen sulfide and carbon disulfide flames was made with the base mechanism because the DME, ethanol, $CS_2$ additives are added into the ethane fuel. CHEMKIN code was used as a numerical analysis software to simulate the effect of chemical additives on reduction of the polycyclic aromatic hydrocarbons(PAH's) which are soot precursors. From the numerical results it is observed that addition of DME, ethanol and $CS_2$ into ethane fuel can reduce PAH species significantly. That means theses additives can reduce soot formation significantly. Results also strongly suggest suppression of soot formation by these additives to be mainly a chemical effect. Hand OH radicals may be the key species to the reduction of PAH species for additives.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2004년도 제29회 KOSCI SYMPOSIUM 논문집
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• pp.49-54
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• 2004

Detailed flame structures of the opposed flames formed for different oxidant compositions are studied numerically. The detailed chemical reactions are modeled by using the CHEMKIN code. Only the $CO_2$ and $H_2O$ are assumed to participate by absorbing the radiative energy while all other gases are assumed to be transparent. The discrete ordinates method and the narrow band based WSGGM with a gray gas regrouping technique are applied for modeling the radiative transfer through non-homogeneous and non-isothermal combustion gas mixtures generated by the opposed flow flames. The results show that the different radiation model can cause different results for flame structures and the WSGGM with gray gas regrouping is successful in modeling the opposed flames with non-gray gas mixture. The numerical results show that the increases in $CO_2$ and $H_2O$ compositions cause to reduce the flame temperature and the NO formation.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.91-94
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• 2014

In this study, the laminar burning velocities of SNG fuel were studied using both experimental measurements and kinetic simulations. They were measured using the angle method of Bunsen flame configuration and the annular diverging channel combustor. And they were also numerically calculated by CHEMKIN Package with GRI 3.0 mechanisms. Spectrometer was used for characteristics of flame chemiluminescence of SNG fuels. From results of this work, first, we found that according to adding $H_2$ contents in the fuels the laminar burning velocities of SNG fuels were increased. And second, we also discovered existence of OH*, CH*, $C_2*$, HCO*, $CH_2*$ radicals and their correlation.

• 한국대기환경학회지
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• 제18권2호
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• pp.85-94
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• 2002

In this study, a 3-dimensional numerical model, has been developed applied for the investigation of combustion characteristics, and used to optimize operating conditions in MSW incinerator, in Gwangju. The model developed in this study has been verified by exacting both the predicted and the measured temperature in combustion chamber which has been operated to provide a reference condition. By predictive results, the Sangmoo incinerator has a good characteristics of combustion and low emission however after burning zone produced incomplete products, also probably because the supply of primary air was not enough. Parametric screening studies have been conducted to study optimal operating conditions. For the optimal combustion characteristics, operating conditions should be adjusted with the waste properties.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2004년도 제28회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.89-92
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• 2004

This work describes a model development and numerical simulation of detailed combustion mechanisms of RDX/GAP/BTIN propellants. The analysis is based on the conservation equations of mass, energy, and species concentrations for both the condensed and gas phases, and takes into account finite-rate chemical kinetics and variable thermophysical properties. The model has been applied to study the combustion wave structures and burning characteristics of RDX/GAP/BTIN propellants over a broad range of pressures. Reasonably good agreement is achieved between the calculated and measured burning rate at atmospheric pressure. But the model calculation does not result in dark zone experimentally observed.