• 제목/요약/키워드: Combustion Characteristics Velocity

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FASTRAC 연소기에서 음향공을 이용한 연소불안정 제어 사례 연구 (Case Study on Combustion Stabilization in FASTRAC Thrust Chamber Using Acoustic Cavities)

  • 김홍집;김성구
    • 한국추진공학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.29-36
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    • 2012
  • 연소시험을 통한 성공/실패 사례가 있는 FASTRAC 연소기에 대해, 효용성이 검증된 3차원 선형 음향해석을 수행하여 음향공의 물성치 변화에 따른 감쇠 특성을 파악하였다. 음향공의 동조주파수와 감쇠능력을 정량화하기 위해 음향 임피던스 개념을 도입하였다. 기하학적 형상이 주어진 상태에서, 음향공 내부의 음속 변화에 따라 최적의 동조가 가능한 음속을 파악하였다. 최적의 동조가 이루어지기 위한 음향공 내부의 음속 예측 방법을 제시하였다. 이를 통하여 여러 기하학적 형상을 가지는 음향공에 대하여 적용하여 감쇠능력을 정량화함으로써 연소안정성의 확보 여부에 대한 검토가 가능할 것이며, 안정성이 확보되지 못한 경우에 대해서는 그 이유를 명확하게 규명할 수 있을 것이다.

유동층 연소로에서 유, 무연탄 혼합연소시 탈황에 관한 연구 -천연석회석을 이용한 황산화물 제어- (A study on Desuifurization by Anthracite-Bituminous coal blend combustion in a fluidized bed combustor -A desulfurization using natural limestone-)

  • 조상원;민병철;정종현;전영화;김대영;정덕영
    • 한국환경보건학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.102-108
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    • 1997
  • It has been studied that SO$_2$ removal efficiency of anthracite-bituminous coal blend combustion in a fludized bed coal combustor. The objectives of this study were to investigate SO$_2$ removal characteristics of coal blend combustion with Ca/S, anthracite fraction, bed temperature, and limestone size. The experimental results were presented as follows First, the effect of the desulfurization by the dia size of limestone was great and SO$_2$ removal efficiency was highest in limestone dia 631 $\mu$m. Second, as air velocity increased, the desulfurization rate decreased a little. But the difference of the desulfurization rate according to air velocity was not too large. As the height of fluidized bed combustor increased regardless of air velocity, SO$_2$ concentration tends to increase largely. Third, as Ca/S mole ratio incresed, SO$_2$ desulfurization rate incresed rapidly up to Ca/S mole ratio 3 while the desulfurization rates did not increse too largely in the range of more than the level. Forth, the bed temperature had a great effect on the desulfurization rate and the desulfurization rate tended to increase slightly as anthracite fraction increased.

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메탈화이버 버너에서 매트 두께와 연료 종류에 따른 복사 효율 및 연소 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Radiation Efficiency and Combustion Characteristics with Respective to the Mat Thickness and the Fuel Kinds in Metal-Fiber Burner)

  • 김재현;이기만
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제29권5호
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    • pp.512-522
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    • 2018
  • This study was conducted to investigate on the combustion characteristic with the effects of mat thickness and fuel kinds in a metal-fiber burner. The mode transition point is confirmed by the K value, which was defined as the rate of flow velocity and laminar burning velocity. The ($T^4_{sur}-T^4_{\infty}$) is highest at methane flame with 3 T thickness. Through the measurement of the unburned mixture temperature, the possibility of submerged flame in surface combustion burner was confirmed. The rapid emission of CO occurs nearby limit blow out (LBO) because of the increase of flow velocity. In case of NOx, the trend is similar with surface temperature. However, it also considered that the NOx emission is affected by residence time with flame position.

산업용 플라스틱 재료의 열분해 및 연소 특성에 관한 연구 (A Study on the Pyrolysis and Combustion Properties on Industrial Plastics)

  • 임보수;안형환
    • 한국가스학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.46-51
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    • 2016
  • 산업용플라스틱의 열분해 및 연소시 연소가스 배출 특성을 알아보기 위하여 유해가스 측정 장치를 이용하여 분석하였다. 첫 번째 결과로써 PC의 경우 열분해는 $400{\sim}450^{\circ}C$에서 분해가 진행되어 약 $608^{\circ}C$에서 연소가 진행되는 것으로 나타났다. 이 때 연소 전까지의 중량감소 속도는 0.03g/min이었다. 둘째 PET의 경우는 PC와 유사하게 $420^{\circ}C$에서 분해가 시작하여 $620^{\circ}C$에서 완료가 되는 것으로 나타났고, 연소 전 중량감소 속도는 0.044g/min인 것을 보였다. PET의 온도 상승에 따른 열분해속도는 염료가 첨가되어있는 경우 열분해속도가 느려지고 분해온도가 높아졌다.

FASTRAC 연소기에서 음향공을 이용한 연소불안정 제어 사례 연구 (Case Study on Combustion Stabilization in FASTRAC combustor using Acoustic Cavities)

  • 김홍집;김성구
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.16-23
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    • 2012
  • 연소시험을 통한 성공/실패 사례가 있는 FASTRAC 연소기에 대해, 효용성이 검증된 3차원 선형 음향해석을 수행하여 음향공의 물성치 변화에 따른 감쇠 특성을 파악하였다. 음향공의 동조주파수와 감쇠능력을 정량화하기 위해 acoustic impedance 개념을 도입하였다. 기하학적 형상이 주어진 상태에서, 음향공 내부의 음속 변화에 따라 최적의 동조가 가능한 음속을 파악하였다. 최적의 동조가 이루어지기 위한 음향공 내부의 음속 예측 방법을 제시하였다. 이를 통하여 여러 기하학적 형상을 가지는 음향공에 대하여 적용하여 감쇠능력을 정량화함으로써 연소안정성의 확보 여부에 대한 검토가 가능할 것이며, 안정성이 확보되지 못한 경우에 대해서는 그 이유를 명확하게 규명할 수 있을 것이다.

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스월이 있는 3차원 모델 연소기 내의 연소특성 (Prediction of Combustion Characteristics in a 3D Model Combustor with Swirling Flow)

  • 김만영
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제27권1호
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    • pp.95-104
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    • 2003
  • The objective of this work is to investigate the turbulent reacting flow in a three dimensional combustor with emphasis on thermal NO emission through a numerical simulation. Flow field is analyzed using the SIMPLE method which is known as stable as well as accurate in the combustion modeling, and the finite volume method is adopted in solving the radiative transfer equation. In this work, the thermal characteristics and NO emission in a three dimensional combustor by changing parameters such as equivalence ratio and inlet swirl angle have investigated. As the equivalence ratio increases, which means that more fuel is supplied due to a larger inlet fuel velocity, the flame temperature increases and the location of maximum temperature and thermal NO has moved towards downstream. In the mean while, the existence of inlet swirl velocity makes the fuel and combustion air more completely mixed and burnt in short distance. Therefore, the locations of the maximum reaction rate, temperature and thermal NO were shifted to forward direction compared with the case of no swirl.

횡단류에 분사되는 액체 제트의 분무 및 연소 특성 (Spray and Combustion Characteristics of Liquid Jet in Cross Flow)

  • 이관형;김두만;구자예;황진석
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권12호
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    • pp.48-58
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    • 2006
  • 횡단류에 분사되는 액체 제트의 분무 및 연소 특성에 대한 수치적 연구를 수행하였다. 수치 계산을 위해 3차원의 분무 및 화학반응 유동 해석에 유용한 KIVA 코드를 횡단류에서의 분무 해석에 적합하도록 수정하여 사용하였다. 액주의 분열과 리거먼트 및 액적의 분열 현상을 해석하기 위하여 wave 모델과 KH-RT hybrid 모델이 사용되었다. 침투길이는 유입공기의 속도가 감소하거나 분사속도가 증가함에 따라 증가하였다. 유입공기의 속도가 증가할수록 계산결과의 오차가 크게 발생함을 알 수 있었다. 연소 특성에 대한 수치 해석으로 연소실 내부의 화염전파 형상과 국부지역에서의 온도및 공해 배출량에 대한 결과를 얻었다.

사행정기관의 압축행정시의 가스유동에 관한 연구 (A Study On The Gas-Flow In the Four-Stroke Engine At Compression Stroke)

  • 이기명
    • 한국농공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.3970-3979
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    • 1975
  • On account of the development of the high speed internal combustion engines, several methods for increasing burning velocity has been investigated lately. Installation of a squash area on a cylinder head is one of the simple and practical method to induce the strong tubulant flow of air-fuel mixtureinto a combustion chamber. In this study, a four-stroke engine used for agricultural purpose was tested as an experimental model. A mathematical model of the squash velocity was derived, and also, several characteristics of the squash phenomena during the motoring of the engine used as a modelwere investigated. The results obtained were as follows: (1) Mathematical model of squash velocity was established and cheked (2) Squaash velocity and engine speed were found to be proportional to the squash area while they were inversely proportional to the squash width. (3) Squash velocity and crank angle at which the squash velocity become its peak were influenced by the magnitude of squash clearance: increase of squash clearance made squash velocity reduced acd made the peak of the squash velocity for from the top dead center and (4) When the squash area is divided in small areas baving unit width along the squash section, squash velocity at each unit width was proportional to the magnitude of the squash distance covered by the unit width.

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에어튜브의 직경비에 따른 건타입 버너의 출구 유동특성에 관한 연구 (A Study on the Exhaust Flow Characteristics of the Gun Type Burner according to the Ratio of Airtube Diameter)

  • 고동국;윤석주
    • 한국분무공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.76-81
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    • 2015
  • Swirl flow has an impact on the stabilization of the flame by the recirculation flow, improvement of the combustion efficiency. The swirl flow in the gun type burner is created by the spinner which is inside the airtube that guide the combustion air. Burner has generally the combustion device composed electronic spark plug, injection nozzle, combustion device adaptor, and spinner. These inner components change the air flow behavior passing through airtube. So, this study analyzed exhaust flow characteristics of the gun type burner according to the ratio of airtube diameter. Turbulence characteristics by the spinner was mean velocity, turbulence intensity, kinetic energy, shear stress and flattness factor of the air flow of axial direction and tangential direction from the exit of the airtube.

희박연소 안정화를 위한 가스유동장 조건에 관한 연구 (Optimal Gas-Flow Conditions for Stabilization of Lean-Burn Combustion)

  • 이기형;이창식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.763-770
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    • 1995
  • Gas flow characteristics within the cylinder is important factors in impoving lean combustion stability. This paper shows the effects of various flow fields generated by a swirl control valve(SCV) on combustion process in a 4-valve spark ignition engine. An impulse swirl/tumble meter was used to elucidation the steady-state flow characteristics, and a rotating grating type LDV was developed to measure the mean velocity and tunbulence intensity in relation to the crank angle. These methodologies were applied to clarify the correlation between gas flow characteristics and combustion stability at a lean air fuel ratio. An analysis of the correlation revealed the gas flow conditions required to optimize a lean-burn system.