• 대한기계학회논문집B
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• 제20권1호
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• pp.328-335
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• 1996

The one-dimensional flame analysis was carried out to understand the combustion phenomena in porous media. The downstream as well as upstream solution corresponding to upper and lower solutions could be obtained. While upper flame temperature gets higher, lower flame temperature gets lower, as the flame approaches the central part of the combustor. The reason why upstream flame and downstream flame exist at the same flow condition is that the regions where net heat recirculation is identical exist in upstream and downstream of the combustor. In order for the downstream flame to be stabilized, more heats needed to be recirculated towards upstream because of larger radiation loss of downstream flame.

• 대한기계학회논문집B
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• 제32권9호
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• pp.659-668
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• 2008

Combustion instability has been considered as very important issue for developing gas turbine and rocket engine. There is a need for fundamental understanding of combustion instability. In this study, combustion instability was numerically and experimentally investigated in a dump combustor with bluff body. The fuel and air mixture had overall equivalence ratio of 0.9 and was injected toward dump combustor. The pressure oscillation with approximately 256Hz was experimentally obtained. For numerical simulation, the standard k-$\varepsilon$ model was used for turbulence and the hybrid combustion model (eddy dissipation model and kinetically controlled model) was applied. After calculating steady solution, unsteady calculation was performed with forcing small perturbation on initial that solution. Pressure amplitude and frequency measured by pressure sensor is nearly the same as those predicted by numerical simulation. Furthermore, it is clear that a combustion instability involving vortex shedding is affected by acoustic-vortex-combustion interaction. The phase difference between the pressure and velocity is $\pi$/2, and that between the pressure and heat release rate is in excitation range described by Rayleigh, which is obvious that combustion instability for the bluff body combustor meets thermoacoustic instability criterion.

• 한국추진공학회지
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• 제20권6호
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• pp.1-10
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• 2016

연소불안정 능동제어를 위해서는 음향 발생기나 2차 연료 분사를 통해 압력 섭동이나 열방출 섭동에 변화를 주어야 한다. 2차 연료 분사의 위치 및 시점을 결정하기 위해서는 연소불안정 시 발생하는 열방출 섭동의 분포를 알아야 한다. 본 연구에서는 탄화수소 연료, 유입 속도, 당량비, 음향가진 조건을 변화시키며 위상에 따른 열방출 섭동의 분포를 실험적으로 측정하였다. 와류 발생에 따른 열방출 섭동은 $Damk{\ddot{o}}hler$ 수에 의해 크게 영향을 받는 것을 알 수 있었다. $Damk{\ddot{o}}hler$ 수가 대략 4 - 5 보다 큰 경우는 와류의 leading edge에서 hot spot이 trailing edge에서 cold spot이 발생하였다. 이와는 반대로 $Damk{\ddot{o}}hler$ 수가 3 보다 작은 경우는 반대의 경향이 나타남을 확인할 수 있었다.

• 에너지공학
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• 제24권1호
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• pp.132-136
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• 2015

바이오디젤은 재생가능한 친환경적인 연료로서 화석연료의 대체에너지로 수송분야에서 각광받고 있다. 따라서 바이오디젤의 사용량은 향후 꾸준히 증가할 것으로 보이며, 이에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 순수 디젤 대비 바이오디젤이 질량기준으로 0%, 5%, 20%, 50%, 100% 혼합된 연료를 사용하여 분무 및 연소실험을 진행하고, 분무각, 평균 입경, 열발생율 등의 특성을 도출하였다. 실험 결과, 바이오디젤의 혼합률이 증가할수록 연료의 점도 및 밀도가 증가하여 분무각과 특정 위치에서의 평균 입경이 작아지는 것을 확인할 수 있었으며, 바이오디젤의 함산소 특성으로 인해 초기 연소가 촉진되며, 이로 인해 연소 종료 시점이 앞당겨 지는 것을 볼 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권6호
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• pp.443-449
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• 2014

가스터빈 희박 예혼합 연소기에서 발생하는 연소 불안정 현상을 예측하기 위하여 열음향 해석 기법이 폭넓게 사용되고 있다. 그러나 이러한 모델들은 전체 연소기 시스템과 화염의 형상을 과도하게 단순화함으로써, 모델 정확도에 한계를 드러내왔다. 본 연구에서는 두 가지 측면에서 열음향 모델의 정확도를 개선하고자 하는 노력을 시도하였다. 우선 화염의 위치를 연소기 입구가 아닌 실제 계측 결과를 반영할 수 있도록 열음향 모델을 수정하였으며, 두 번째로는 열 발생 위치가 얇은 화염의 형태가 아닌, 실제 화염의 형상과 같이 열 분포 현상을 반영할 수 있도록 하였다. 모델 수정 결과 기존의 열음향 모델 대비, 불안정 현상의 성장률을 예측하는데 있어서 오차가 줄어드는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.84-90
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• 2016

최근 다양한 형태의 막구조물의 건설이 증가추세이지만 막구조물에 적합하지 않은 내화기준이 적용되어 활용성이 위축되고 있는 실정이다. 그렇기 때문에 막구조물의 건설 활성화에 맞추어서 이에 대한 내화기준의 제 개정이 필요한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 일반적으로 많이 사용되는 막재료(ETFE, PVF, PTFE)를 선정하여 막구조물에 화재가 일어났을 때, 시간이 변화함에 따라 온도가 올라가는 막재료의 물리적인 특성 변화와 발열량과 막재료 설치높이와의 상관관계를 파악하여 막구조 내화기준에 기초 자료로 활용하고자 한다.

• 에너지공학
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• 제11권2호
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• pp.178-185
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• 2002

본 연구의 목적은 조기 연료 기화장치가 승용차의 냉간 주행성능에 미치는 영향을 조사하여 평가하는 것이다. 이를 위해 실험은 냉 시동성과 냉간 주행성능으로 나누어 실시하여 연료소비율과 유해 배출 가스량을 측정하고, 실린더내의 연소압력을 근거로 열 발생율, 적산 열 발생량, 질량연소율을 구하였다. 결과는 다음과 같다. 조기연료 기화장치의 장착은 냉 시동 초기부터 난기 완료까지의 연료소비량을 17.7%향상, 냉 시동 초기의 일산화탄소의 배출량은 23%, 탄화수소 배출량은 45% 저감 되고, 또한 냉간 주행시의 엔진의 연소 최고압력, 도시 평균 유효압력의 변동을 4∼6% 개선시키고, 단위 출력당 연료 소비율이 0.2∼2.3% 절감된다. 이것은 조기연료기화장치에 의한 연소실내 최대 열 발생 지연기간 및 주 연소기간이 짧아지기 때문이다.

• 연구논문집
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• 통권29호
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• pp.5-15
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• 1999

Present study deals with performance analysis of an inert gas generator (IGG) which is to be used as an effective mean to suppress the fire. The IGG uses a turbo jet cycle gas turbine engine to generate inert gas for fire extinguishing. It is generally known that a lesser degree of oxygen content in the product of combustion will increase the effectiveness of fire suppressing. An inert gas generator system with water injection will bring advantages of suffocating and cooling effects which are considered as vital factors for fire extinguishing. As the inert gas is injected to the burning site, it lowers the oxygen content of the air surrounding the flame as well as reduces the temperature around the fire as the vapour in the inert gas evaporates during the time of spreading. Some important aspects of influencing parameters, such as, air excess coefficient. $\alpha$, compressor pressure ratio, $ pi_c$, air temperature before combustion chamber, $T_2$, gas temperature after combustion chamber, $T_3$, mass flow rate of water injection, $M_w$, etc., on the performance of IGG system are investigated. Calculations of total amount of water needed to reduce the turbine exit temperature to pre-set nozzle exit temperature employing a heat exchanger were made to compare the economics of the system. A heat exchanger with two step cooling by water and steam is considered to be better than water cooling only. Computer programs were developed to perform the cycle analysis of the IGG system and heat exchanger considered in the present study.

• 한국가스학회지
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• 제10권1호
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• pp.19-25
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• 2006

폭발한계는 가연성물질의 화재 및 폭발 위험성을 결정하기 위해 사용되는 중요한 연소 특성치 가운데 하나이다. 폭발한계는 상대 연소에 따라 가연성물질을 구분하는데 사용된다. 이런 구분은 가연성물질의 안전한 취급, 처리, 수송을 위해서 중요하다. 본 연구에서는 가연성혼합물의 구성하는 각 순수성분의 연소열과 기상 조성을 이용하여 폭발한계를 예측하였다. 제시된 방법론에 의한 계산값은 적은 오차범위에서 문헌값과 일치하였다. 따라서 제시된 결과로부터 가연성혼합물의 폭발특성치 예측 방법과 다른 가연성혼합물의 폭발한계 예측에 폭넓게 적용되기를 기대한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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• pp.842-846
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• 2001

Our company produces boilers for industrial usages or power plants. The aim of this study is to investigate the flame structure, heat transfer to evaporator tube wall and NOx emission in the furnaces. Also we are to derive correct FEGT(Furnace Exit Gas Temperature) characteristic curve. When we design furnace and superheater, economizer etc. FEGT characteristic curve is very important factor for optimum design. We calculated turbulent reacting flow, heat transfer and NOx emission in furnace by using numerical modeling with the help of commercial code. Three dimensional steady state calculation is done. k-e turbulence model and equilibrium chemistry combustion model with $\beta-probability$ density function is used. To calculate radiation heat transfer discrete ordinates model is used. And we measured FEGT at several operating plants. Measurement is done by R-type thermocouple. Radiation shield is attached to the thermocouple to prevent radiation effect. Measured and calculated results show good agreement. And we could understand the flame structure and NOx formation positions in each furnaces.