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.
With a view to estimating the effect of flows on evolving sprays and combustion in ramjet combustor and corresponding extent of combustion, ram air flows in combustion chamber is numerically experimented. Preconditioned three dimensional Navier-Stokes system of equations per transient, compressible, turbulent flows in IRR(Integral Rocket Ramjet) combustor is numerically integrated. Flow properties in the side-dump ramjet combustor, rectangular duct with two 60-deg curved inlets located radially at an angle of 180-deg, are addressed in terms of mixing quality and extent of combustion efficiency.
Ethanol has properties of a lower setting point, higher oxygen contents, lower cetane numbers, and also higher volatility compared to biodiesel. Thus, biodiesel fuel can be improved in the fluidity of and exhaust emissions by blended ethanol fuel. This research aims to understand combustion characteristics of biodiesel-ethanol blending fuel inside a constant volume chamber by obtaining some fundamental data in order to improve combustion atmosphere. To understand the physics of combustion, high speed camera was applied to visualize the development of combustion processes, and combustion pressure and exhaust emission were measured at several blending ratios of ethanol and biodiesel fuel. This information may contribute to improve the performance of biodiesel engine and reduce emissions in future.
Radiative heat transfer is very important in many combustion systems since they are operated in high temperature. Fluid flows in most of the combustion systems are turbulent to promote fast mixing of the hydrocarbon fuel and oxidant. Major combustion products are $CO_2$ and $H_2O$. The turbulent flow is modeled by using the standard ${\kappa}-{\epsilon}$ model and the radiation transfer is modeled by using the discrete ordinates method where the radiative gas properties are calculated by using the weighted sum of gray gases model with a gray gas regrouping(WSGGM-RG). Effect of the radiation on the combustion characteristics in a three-dimensional rectangular enclosure is studied by changing the equivalence ratio. Results show that the radiation plays a significant role on the heat transfer in the combustion systems by resulting in a temperature drop of 16% as compared to that obtained without radiation. The equivalence ratio also affects the combustion by different contribution of the radiative transfer with different gas compositions.
Mathematical modeling of combustion characteristics in HVOF thermal spray processes was carried out on the basis of equilibrium chemistry. The main objective of this work was the development of a computation code which allows to determine chemical composition of combustion products, adiabatic flame temperature, thermodynamic and transport properties. The free energy minimization method was employed with the descent Newton-Raphson technique for numerical solution of systems of nonlinear thermochemical equations. Adiabatic flame temperature was calculated by using a Newton#s iterative method incorporating the computation module of chemical composition. The performance of this code was verified by comparing computational results with data obtained by ChemKin code and in the literature. Comparisons between the calculated and measured flame temperatures showed a deviation less than 2%. It was observed that adiabatic flame temperature augments with increase in combustion pressure; the influence was significant in the region of low pressure but becomes weaker and weaker with increase in pressure. Relationships of adiabatic flame temperature, dissociation ratio and combustion pressure were also analyzed.
High-temperature components of gas turbine operated for certain period of time can be reused by being repaired or rejuvenated. In case of the gas turbine combustion liners, the biggest and the most important one in the high-temperature components, come in a repair shop after operated for 8,000 or 12,000 hours according to the model and go through the repair and rejuvenation in order to be reused. A stated combustion liner is the first channel which has the combustion gas reached a nozzle from a fuel nozzle. Materials and coating properties of old and new model combustion liners were investigated. To repair these components after the visual inspection, the coatings of combustion liners were removed and then FPI(Fluorescent Penetrant Inspection), a kind of the NDI(Non-Destructive Inspection), was conducted. Damage patterns and the number of the damaged components were classified and analyzed based on data provided from the visual inspection over a long period of time. Focusing on the difference between old model and new model combustion liners, we analyzed the damage distribution and changes and consequently concluded that new model combustion liner would increase repair rate.
본 연구는 방화에 사용된 가연성 물질, 연소촉진제의 연소특성을 파악하여 방화에 사용 가능한 물질 관리의 필요성을 인지하고 방화를 예방하기 위한 연구이다. 방화에 대한 통계자료를 조사 및 분석하여 사용된 가연성 물질(목재, 종이, 합성섬유, 합성수지)과 연소촉진제(휘발유, 경유, 페인트 도료)를 선정하였다. 가연성 물질의 열적 특성을 파악하기 위해 열 중량 분석을 실시하였다. 또한, 가연성 물질과 연소촉진제의 연소특성을 비교 및 분석하기 위해 연소 화염전파속도 측정 실험을 실시하여 실험 결과를 도출하였다.
Not only mechanical properties, bonding properties, electro chemical properties, etc. but also fire safety is required in patch repair materials such as polymer modified cement mortar (PCM) which are used to deteriorated reinforced concrete structure. Unfortunately, it is very difficult to choice the appropriate repair materials because there are not enough information about fire safety properties of PCM. In this study, The combustion characters of PCM were evaluated through the heat release rate test and non-combustibility test. The pyrogenicity test uses the cone calorimeter based on the oxygen consumption method. The non-combustibility test is from the temperature change inside the furnace during the test. The effect of the types of polymer and polymer content were evaluated from the series of test. The results are like followings. 1) The higher the W/C of PCM, the lower the gross calorific value and heat generation rate in the heat release rate test. The amount of heat generation of PCM is like the order of VVA, EVA, and SBR in this study. 2) Some materials such as E45-100, E50-100, E60-100, S50-50, and S50-100 were estimated as not appropriate building materials in the non combustibility test.
Oxide dispersion strengthening (ODS) tungsten alloys are highly desirable in irradiation applications. However, how to improve the properties of ODS-tungsten alloys efficiently has been worth studying for a long time. Here we report a nanostructuring approach that achieves W-La2O3 alloy with a high level of flexural strength and Vickers hardness at room temperature, which have the maximum value of 581 MPa and 703 Hv, respectively. This method named solution combustion synthesis (SCS) can generate 30 nm coating structures W-La2O3 composite powders by using Keggin-type structural polyoxometalates as raw materials in a fast and low-cost process. The composite powder can be fabricated to W-La2O3 alloy with an optimal microstructure of submicrometric W grains coexisting with nanometric oxide particles in the grain interior, and a stability interface structure of grain boundaries (GBs) by forming transition zones. The method can be used to prepare new ODS alloys with excellent properties in the future.
액체 로켓 엔진용 가스발생기 개발을 위해서는 추진제 혼합비에 따른 연소 가스의 열역학적 물성치 예측이 필수적이다. 본 연구에서는 Lox/Jet A-1 조합의 연료 과농 가스발생기의 실 추진제 연소 시험을 통해 전체 혼합비에 따른 연소 가스의 생성 온도를 계측하였다. 연소실 내 동압 섭동 측정 및 정압 측정 결과를 이용하여 비열비, 가스 상수, 정압 비열과 같은 물성치를 간접적으로 산출해내었다. 본 실험값은 보간 계수를 이용한 예측 결과와 비교해보았을 때 동일한 대표 값을 가지는 것으로 나타나, 보간 계수 예측 방법이 설계 도구로 충분히 적용 가능하다는 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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