• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.3264-3269
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• 2007

Combustion instability is a serious obstacle for the lean premixed combustion of gas turbines, and can even cause fatal damage to the combustor and the entire system. Thus, improved understanding of the mechanisms of combustion instability is necessary for designing and operating gas turbine combustors. In this study, in order to understand the instability phenomena, an experimental study was conducted in a rearwardstep dump combustor with LPG and air. The fluctuations of pressure and heat release were measured by piezoelectric pressure sensor and High speed Intensified Charge Coupled Device (ICCD) camera respectively. Various types of combustion modes occurred in accordance with the equivalence ratio and the fuel supplying conditions. The unmixedness of the fuel and air can be controlled by changing the mixing distance ($L_{fuel}$). It is found that the unmixedness of the fuel and air affects the characteristics of flame behavior and pressure fluctuations in a lean premixed flame.

• 한국분무공학회지
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• 제26권4호
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• pp.182-188
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• 2021

In this paper, using a transfer function-based analytical model, major factors influencing the acoustics and combustion instability in a two-stage duct system composed of a nozzle and a combustor were derived and their quantitative effects were evaluated. From the acoustic analysis, it was confirmed that the change in reflection coefficient and mean flow could have a great influence on the instability growth rate, and the area ratio and speed of sound ratio between the nozzle and the combustor are also key parameters to determine combustion instability as well as flame transfer functions.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2015년도 제51회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.247-250
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• 2015

The characteristics of opposed nonpremixed tubular flames with radiation heat loss are investigated using linear stability analysis and 2-D numerical simulations. Two extinction limits, as the $Damk{\ddot{o}}hler$ number is small or large, are confirmed using finite difference method with a simple continuation method. It is verified that the results of linear stability analysis predict the number of flame cells and the critical Da starting cellular instability or amplification of temperature near both extinction limits with good resolution.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권4호
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• pp.399-408
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• 2010

질소 희석된 프로판 층류 부상 화염에서 화염진동 불안정성과 화염 곡률 효과를 살펴보기 위하여 실험적 연구를 수행하였다. 화염 진동은 총 3가지 영역으로 열손실에 의한 진동, 열손실 및 부력이 혼재된 진동, 그리고 열손실 및 루이스 수에 의한 영향이 혼재된 진동으로 구분되었다. 순수 열손실에 의한 진동은 루이스 수에 의한 진동과 부력에 의한 수력학적 불안정성과 관련이 없으며 연료 루이스 수에 관계없이 모든 부상화염 조건에서 관찰되었다. 화염의 시간에 따른 부상높이 변화에 대한 FFT분석을 통해 화염진동 불안정성의 실험적 증거와 특성을 명확히 제시하였고, 부상 화염의 열손실에 의한 자기진동의 메커니즘에 대한 시나리오를 논의한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.34-42
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• 2014

본 연구에서는 $CH_4$ 및 $C_3H_8$ 연료의 컵버너 비예혼합화염에서 Swing, Rotation, Lifted 및 Blow-out과 같은 화염 불안정성을 발생시키는 불활성기체($N_2$, Ar, $CO_2$ 및 He)의 농도를 측정하였으며, 소화기준(즉, 화염날림 또는 화염불안정성 개시)에 따른 소화농도의 정량적 차이를 검토하였다. 소화농도의 차이는 부상화염의 발생 그리고 낮은 소화성능의 불활성기체일수록 증가됨을 확인하였다. 소화기준에 따른 소화농도의 최대 차이는 $C_3H_8$-air 비예혼합화염의 최대 연료유속의 조건(1.3 cm/s)에서 약 35%이다. 또한 화염 불안정성의 개시를 기준으로 측정된 소화농도는 정확한 그리고 경제적 설계 농도의 관점에서 유용한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

• 한국추진공학회지
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• 제9권3호
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• pp.101-119
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• 2005

초소형 연소시스템의 응용을 위한 기초 자료로서, 열 및 운동량 손실이 예혼합화염의 연소불안정성에 미치는 영향에 대하여 수치적으로 연구하였다 고차정확도를 갖는 수치해석기법을 이용한 수치실험에서 운동량 손실은 Darrieus-Landau (D-L) 불안정성을 증진시키는 효과를 보였고 열손실은 diffusive-thermal (D-T) 불안정성을 활성화시키는 효과를 나타냈다. 이러한 영향은 화염의 비선형적 거동구간에도 유효하여 다중 셀의 분할 및 통합과정에서도 중요한 역할을 했다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2006년도 제33회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.73-78
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• 2006

The lifted oscillating flame has been studied using experiments of inverse diffusion flames that the air jet injected into a methane background. To find out the characteristics of inverse diffusion flames, fundamentally flame stabilized diagram is investigated with various air and fuel jet velocities. It has five regions - flame extinction, stable attached flame, anchored flame, liftoff flame and blow off region. In inverse diffusion flame, lifted flames were observed near the blow off region. As long as flames lift off, flames oscillate by periods. In this oscillating lifted flame region, the frequency of 1 and under were observed in various air and methane jet velocities. Characteristics of lifted flames are also examined by using the ICCD direct image. And intensity of flame chemiluminescence is very different in rising and falling period from photographs. For the present, it is predicted that the changes of flame structure are related with flame oscillation, but more experiments will be needed to make clear the phenomenon.

• 한국추진공학회지
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• 제16권5호
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• pp.10-19
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• 2012

연소불안정 현상을 제거하거나 효과적으로 제어하기 위해서는 화염구조에 대한 이해가 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 OH 자발광 및 He-Ne 레이저 광흡수 계측기법을 이용하여 연소불안정과 화염 구조사이의 상관관계에 대한 실험적 연구를 다양한 실험조건에서 수행하였다. 실험에서는 673 K로 가열된 swirl 형태로 공급되는 건조한 공기와 LNG($CH_4$) 연료를 사용하였으며 전체 당량비는 1.2 조건에서 속도를 25 ~ 70 m/s까지 바꾸어가며 실험을 수행하였다. 이를 통하여 연소불안정 현상이 낮은 속도조건과 높은 속도조건에서 발생하는 것을 확인할 수 있었고, 낮은 속도조건의 불안정에서는 화염의 와동구조가 연소불안정현상에 영향을 끼친다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.367-376
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• 2012

연소불안정 현상을 제거하거나 효과적으로 제어하기 위해서는 화염구조에 대한 이해가 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 OH 자발광 및 He-Ne 레이저 광흡수 계측기법을 이용하여 연소불안정과 화염구조사이의 상관관계에 대한 실험적 연구를 다양한 실험조건에서 수행하였다. 실험에서는 673K로 가열되어진 swirl 형태로 공급되는 건조한 공기와 LNG(CH4) 연료를 사용하였으며 전체 당량비는 1.2 조건에서 속도를 25 ~ 70 m/s까지 바꾸어가며 실험을 수행하였다. 이를 통하여 연소불안정 현상이 낮은 속도조건과 높은 속도조건에서 발생하는 것을 확인할 수 있었고, 낮은 속도조건의 불안정에서는 화염의 와동구조가 연소불안정현상에 영향을 끼친다는 것을 알 수 있었다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.85-86
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• 2014

The characteristics of the outward-propagating premixed flames of stoichiometric mixtures of R134a/methane/oxygen/nitrogen have been experimentally investigated in a constant volume combustion chamber. Three regimes of the expanding flames were categorized based on the flame behavior.