• 제목/요약/키워드: Flashback

검색결과 36건 처리시간 0.032초

수소 전소용 연소 노즐 형상과 연소실 압력이 경계층 역화에 미치는 영향 (The Effects of Nozzle Shapes and Pressures on Boundary Layer Flashback of Hydrogen-Air Combustor)

  • 이원준;황정재;김한석;민경욱;김민국
    • 한국수소및신에너지학회논문집
    • /
    • 제33권6호
    • /
    • pp.776-785
    • /
    • 2022
  • Hydrogen combustion in modern gas-turbine engine is the cutting edge technology as carbon-free energy conversion system. Flashback of hydrogen flame, however, is inevitable and critical specially for premixed hydrogen combustion. Therefore, this experimental investigation is conducted to understand flashback phenomenon in premixed hydrogen combustion. In order to investigate flashback characteristics in premixed hydrogen (H2)/air flame, we focus on pressure conditions and nozzle shapes. In general, quenching distance reduces as pressure of combustion chamber increases, causing flashback from boundary layer near wall. The flashback regime for reference and modified candidate configurations can broadly appear with increasing combustion chamber pressure. The later one can improve flashback-resist by compensating flow velocity at wall. Also, improved wall flow velocity profile of suggested contraction nozzle prevents entire flashback but causes local flashback at nozzle exit.

보염기가 존재하는 덕트형 연소기에서 화염의 동적 특성에 관한 연구 (Analysis of the Flame Dynamic Characteristics in the ducted Combustor with Bluff Body)

  • 정찬영;김태성;송진관;윤영빈
    • 한국연소학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국연소학회 2012년도 제45회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
    • /
    • pp.351-354
    • /
    • 2012
  • The characteristics of flame dynamics occurring near bluff body was experimentally investigated in a model combustor with V-gutter bluff body. Flashback occurs due to the change of pressure gradient in the combustor, and flashback distance depends on equivalent ratio. Unstable flames can be classified into three types depending on the flashback distance and structure. Re-stabilization takes place as the flame moves downstream. This process is supported by a strong vortex structure behind bluff body.

  • PDF

V-gutter형 보염기에서 발생하는 화염의 역화 및 재점화 구조에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Flashback and Re-ignition Structure with a V-gutter type Flameholder)

  • 정찬영;김태성;송진관;윤영빈
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
    • /
    • pp.603-607
    • /
    • 2011
  • V-gutter형 보염기가 장착된 모델 연소기에서 연소불안정이 발생할 때 보염기 근처에서 나타나는 화염의 역화 및 재점화 구조를 조사하였다. 연소기는 단면이 $40{\times}40mm$인 긴 덕트 형태이며 연료는 천연도시가스(CNG)를 사용하였다. 화염 구조를 가시화하기 위해서 고속 카메라를 이용한 자발광 계측을 하였다. 연소불안정이 발생하면 화염의 역화가 발생하며, 역화의 진행거리는 당량비에 따라서 달라졌다. 일정 당량비 이상에서는 역화가 진행됨에 따라 보염기 앞쪽 끝단에서 새로운 화염면이 형성된다. 흡입되는 혼합기의 속도가 증가하면서 역화되었던 화염면은 뒤로 밀리게 되고, 이때 보염기 안쪽에 형성된 재순환 영역으로 혼합기가 유입되면서 재점화가 이루어지는 것을 확인하였다.

  • PDF

덕트형 연소기에서 화염의 동특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Flame Dynamics in Ducted Combustor)

  • 정찬영;김태성;송진관;윤영빈
    • 한국추진공학회지
    • /
    • 제17권5호
    • /
    • pp.121-131
    • /
    • 2013
  • V-거터형 보염기가 장착된 덕트형 연소기에서 연소 불안정이 발생할 때 보염기 근처에서 나타나는 화염의 동특성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 화염 구조를 가시화하기 위해서 고속 카메라를 이용한 자발광 계측과 PIV 기법을 사용하였다. 연소 불안정이 발생하면 연소기 내부의 압력 구배에 변화가 생기면서 화염의 역화 현상이 일어나고, 역화의 진행거리는 당량비에 따라서 달라졌다. 역화의 진행거리와 구조에 따라 불안정 화염을 세 가지 유형으로 분류하였다. 일정 당량비 이상에서는 역화가 진행됨에 따라 보염기 앞쪽 끝단에서 특이한 화염 구조를 관측할 수 있었다. 순압력 구배에서 역화 되었던 화염면은 후류로 밀리고, 이때 보염기 안쪽에 형성된 와류로 인하여 재안정화가 이루어지는 것을 확인하였다.

합성가스-순산소 예혼합 화염의 연소특성 (Syngas-Oxygen Combustion Characteristics of a Swirl-Stabilized Premixed Flame)

  • 조주형;박준홍;전충환;안국영;김한석
    • 한국수소및신에너지학회논문집
    • /
    • 제21권6호
    • /
    • pp.561-569
    • /
    • 2010
  • The present study deals with experimental investigations on the syngas-oxygen combustion characteristics of a swirl-stabilized premixed flame in a 10 kW combustor. The effect of hydrogen in syngas has been investigated with different swirl angles to identify the role of hydrogen and swirl strength on the flame stability and CO emissions. The results show that hydrogen addition extended the blowout limit while narrowing the flashback limit. The dependence of blowout on the swirl angle is negligible while the dependence of flashback on the swirl angle is evidenced by two regimes depending on the amount of hydrogen. CO emission is decreased with increasing excess $O_2$ supply or increasing hydrogen content. Chemiluminescence diagnostics is utilized to provide information on the structure of a swirl-stabilized premixed flame. The OH chemiluminescence intensity is more concentrated near the burner exit with an increase in the hydrogen content, which results from high reactivity of hydrogen.

제한된 공간에서의 서스펜스 표현방식에 관한 연구 -영화 『베리드』와 『127 시간』을 중심으로- (A Study on Expression Method of Suspense in Restricted Space -Focused on Movies 『Buried』 and 『127 Hours』-)

  • 이강석
    • 한국콘텐츠학회논문지
    • /
    • 제16권6호
    • /
    • pp.103-113
    • /
    • 2016
  • 서스펜스는 다양한 기법들이 상호 유기적으로 관객의 지각에 영향을 주어 구현된다. 이러한 다양한 기법들은 형식적 체계로서 제한된 공간과 더불어 고립감을 유발시킨다. 뿐만 아니라 이는 관객에게 벗어날 수 없을 것 이라는 정서적 체험의 강도를 높여주며 깊이 또한 강화시켜주는 역할을 하게 된다. 본 연구에서는 제한된 공간을 소재로 활용한 영화 <베리드 Buried> (2010)와 <127시간 127 Hours> (2010)을 분석대상으로 삼아 살펴보고자 하였다. 이를 통해, 치밀한 시점의 전환과 플래시백을 분석하고, 서스펜스 표현의 의미를 제고해 보는 것이 본 연구의 연구목적이다. 시점의 전환을 기반으로 서스펜스가 어떻게 표현되는지, 나아가 플래시백이 어떻게 심리와 감정을 전달하는지 고찰해보고자 한다.

미분무 시스템이 장착된 화염방지장치의 화재 진화 특성에 관한 연구 (A Study on the Fire Suppression Characteristics of a Flame Arrester with Water Mist System)

  • 김해지;이경로
    • 한국기계가공학회지
    • /
    • 제15권5호
    • /
    • pp.117-124
    • /
    • 2016
  • In this paper, we developed a breather valve with a water mist system for use near an oil storage tank. Our process applied a water mist system to the flame arrester to evaluate the fire suppression characteristics. For the fire suppression evaluation of the water mist system, we evaluated the angle of the nozzle, fire suppression, spray particle size, flashback, fire suppression time, and fire suppression test of antifreeze. Through the fire suppression test, the best fire suppression nozzle used an angle of $140^{\circ}$, and the flashback phenomenon of flame arrester did not occur. The fire suppression time of water mist system time was within three seconds, and the antifreeze was no problem with the fire suppression.

석탄가스 난류선회유동 예혼합부상화염의 안정성 해석 (Numerical Study on the Stabilization of Turbulent Swirling Lifted Premixed Syngas Flames)

  • 강성모;이정원;김용모
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
    • /
    • pp.349-352
    • /
    • 2008
  • This study has numerically modeled the combustion processes of the turbulent swirling premixed lifted syngas flames in the low-swirl burner (LSB). In these turbulent swirling premixed flames, the four tangentially-injected air jets induce the turbulent swirling flow which plays the crucial role of stabilizing the turbulent lifted flames. In the present approach, the turbulence-chemistry interaction is represented by the level-set based flamelet model. Numerical results indicate clearly that the present level-set based flamelet approach has realistically simulated the structure and stabilization mechanism of the turbulent swirling premixed lifted flames in the low-swirl burner. Computations are made for the wide range of the syngas chemical composition and the dilution level at two pressure conditions (1.0, 5.0 bar). Numerical results indicate that the lifted height in the LSB is increased by decreasing the H2 percentage and increasing the dilution level at the given equivalence ratio. It is also found that the flashback is occurred for the hydrogen composition higher than 80% at the equivalence ratio, 0.8. However, at the syngas composition range in the IGCC system, the stable lean-premixed lifted flames are formed at the low-swirl burner.

  • PDF

충돌제트 버너에서 합성가스($H_2$/CO)/공기 예혼합화염의 안정화 특성 (Stability Characteristics of Syngas($H_2$/CO)/Air Premixed Flames using an Impinging Jet Burner)

  • 박주용;이기만;황철홍
    • 한국연소학회지
    • /
    • 제16권1호
    • /
    • pp.15-21
    • /
    • 2011
  • An experimental study was conducted to investigate the flame stability of the synthetic gas (syngas) using an impinging premixed jet burner. Since the syngas mainly consisted of $H_2$ and CO, the $H_2$/CO mixture was simulated as the syngas. $H_2$/CO mixture ratios, fuel/air mixture velocities and equivalence ratios were used as major parameters on the flame stabilitym The role of the impinging plate on the flame stability was also examined. In addition, laminar burning velocities of the $H_2$/CO mixture were predicted numerically to understand the characteristics of the flame stability for the syngas. The increase in the H2 concentration into the syngas brings about the extension of the blowout limit and the reduction in the flashback limit in terms of the stable flame region. The impinging jet plate broadened the blowout limit but does not play important role in changing of the flashback limit. Finally, it was found that the stability region of the flame using the syngas, which is expressed in terms of the mixture velocity and the equivalence ratio in this study, significantly differed from that of $CH_4$.