Fuel lean reburning method is very attractive way in comparison with conventional reburning method for reducing NOX. Meanwhile, the knowledge of the how flue gas re-circulated, temperature distribution and species concentration is crucial for the design and operation of an effective fuel lean reburning system. For this reason, numerical analysis of fuel lean reburning system is a very important and challenge task. In this work, the effect of fuel lean reburn system on NOX reduction has been experimentally and numerically conducted. Experimental study has been conducted with a 15kW lab scale furnace. Liquefied Petroleum Gas is used as main fuel and reburn fuel. To carry out numerical study, the finite-volume based commercial computational fluid dynamics (CFD) code FLUENT6.3 was used to simulate the reacting flow in a given laboratory furnace. Steady state, three dimensional analysis performed for turbulent reactive flow and radiative heat transfer in the furnace.
A steam reformer is a chemical reactor to produce high purity hydrogen from fossil fuel. In the steam reformer, since endothermic steam reforming is heated by exothermic combustion of fossil fuel, the heat transfer between two reaction zones dominates conversion of fossil fuel to hydrogen. Steam Reforming is complex chemical reaction, mass and heat transfer due to the exothermic methane/air combustion reaction and the endothermic steam reforming reaction. Typically, a steam reformer employs burner to supply appropriate heat for endothermic steam reforming reaction which reduces system efficiency. In this study, the heat of steam reforming reaction is provided by anode-off gas combustion of stationary fuel cell. This paper presents a optimization of heat transfer effect and average temperature of cross-section using two-dimensional models of a coaxial cylindrical reactor, and analysis three-dimensional models of a coaxial cylindrical steam reformer with chemical reaction. Numerical analysis needs to dominant chemical reaction that are assumed as a Steam Reforming (SR) reaction, a Water-Gas Shift (WGS) reaction, and a Direct Steam Reforming(DSR) reaction. The major parameters of analysis are temperature, fuel conversion and heat flux in the coaxial reactor.
It is necessary to understand the combustion process and cycle-by-cycle variation in combustion to improve the engine stability and consequently to improve the fuel economy and exhaust emissions. The pressure related parameters instead of mass fraction burned were compared for the effect of initial combustion pressures on the following combustion and the analysis of cycle-by-cycle variation in combustion for two pen injected SI engines. The correlation between IMEP and pressures at referenced crank angles showed almost the same trends for equivalence ratios, but the different mixture preparations indicated different tendency. The dependency of IMEP on pressure at the referenced crank angles increases as the mixture becomes leaner for both engines. The mixture distribution in the combustion chamber was varied with the coolant temperature and intake valve deactivation due to the evaporation of fuel and air motion. The correlation between pressure related parameters were also compared for the coolant temperatures and air motion.
액체로켓의 연소실내 분무연소 현상을 해석하기 위해 비연소 반응의 연료와 산화제 액적의 분무유동을 해석하였다. 분무연소 모델로 DSF 모델과 Euler-Lagrange 방법을 사용하였다. 액적과 가스상 그리고 증발한 기체상의 커플효과는 PSIC 모델을 사용하여 계산하였으며 수치 해석 방법으로 SIMPLER 알고리즘과 QUICK Scheme을 사용하였다. 해석결과 연소실내 속도와 온도 분포를 알 수 있었고, 연료와 산화제의 몰분율 또한 알 수 있었다.
Most of the research of small engines to date focused on developing spark ignition engines occupied much parts. Recently the number of a small direct injection diesel engine applied in small cars has been increased and considered as a next generation power source for passenger cars because of its high efficiency. Therefore the combustion chamber becomes smaller and the fuel injection pressure goes higher, which makes fuel sprays impinged easily on the combustion chamber walls. When strong swirls are not induced, the fuel may not mix with air because of fuel deposition on the wall. As a positive way, the combustion chamber systems which is using spray wall impaction has been introduced and assessed by an experimental or a simulate manner. In these systems the raised lands are positioned in tile chamber for spray impaction in order to break up the fuel drops into much smaller and direct them into desirable direction. This study addresses to the effects of rho position and size of the raised land or glow plug to help the chamber design using spray wall impaction. The characteristics of the spray impinged on various lands are investigated and compared with each other. Then the chamber shapes are discussed with the characteristics and their proper position and size is proposed in any chamber volume.
The present study has numerically investigates the vaporization, auto-ignition and combustion processes in the high-pressure and high-temperature conditions encountered in the diesel engine. In the present study, in order to understand the overall spray combustion characteristics of DME fuel as well as to identify the distinctive differences of DME combustion processes compared to conventional hydrocarbon liquid fuels, the sequence of the comparative analysis has been systematically made for DME and n-Heptane liquid fuels. Computations for DME fuel are made for two cases including constant fuel mass flow rate condition and fixed heat release rate. Based on numerical results, the discussions are made for the detailed combustion processes of DME and n-Heptane spray.
This work is to investigate the combustion characteristics and flame propagation of the LPG (liquified petroleum gas) and gasoline fuel. In order to characterize the combustion processes of the fuels, the flame propagation and combustion characteristics were investigated by using a constant volume combustion chamber The flame propagation of both LPG and gasoline fuels was investigated by the laser deflection method and the high-speed Schlieren photography. The result of laser deflection method show that the error of measured flame propagation speed by laser method is less than 5% compared with the result of high-speed camera. The flame propagation speed of the fuel is increased with the decrease of initial pressure and the increase of initial temperature in the constant volume chamber. The results also show that the equivalence ratio has a grate effect on the flame speed, combustion pressure and the combustion duration of the fuel-air mixture.
Emulsion 연료는 연료절감과 오염방지특성에 의하여 많은 관심을 끌고 있다. 본 연구에서는 B-C유와 Emulsion 연료(B-C유와 폐수를 혼합하여 만든 연료)의 연소효율을 비교 분석하였다. 보일러의 양쪽에 R-Type Thermocouple과 광학온도계를 설치하였고, 연소가스배출구에 연소측정기를 설치하여 B-C유와 Emulsion 연료의 연소시 화염의 온도, 연소율 및 배기가스 농도를 측정 비교하였다. 이에 대한 실험 결과로서, 보일러 전$.$후반부의 화염온도는 B-C유의 화염온도보다 약 5$0^{\circ}C$ 낮았고, 이러한 온도차이의 원인은 Emulsion 연료의 폐수 속 수분 잠열로 인한 것으로 사료되어진다. 또한 Emulsion연료를 사용하였을 때 배출가스의 분석 결과는 오염물질의 같소 및 CO 농도 또한 매우 낮게 측정되어짐을 나타내고 있다. 3-C유와 Emulsion 연료의 연소 효율은 각각 85.5%와 84.8%이다.
This study aims to devise and analyze a power generation system combining the solid oxide fuel cell and oxy-fuel combustion technology. The fuel cell operates at an elevated pressure, a constituting a SOFC/gas turbine hybrid system. Oxygen is extracted from the high pressure cathode exit gas using ion transport membrane technology and supplied to the oxy-fuel power system. The entire system generates much more power than the fuel cell only system due to increased fuel cell voltage and power addition from oxy-fuel system. More than one third of the power comes out of the oxy-fuel system. The system efficiency is also higher than that of the fuel cell only system. Recovering most of the generated carbon dioxide is major advantage of the system.
Food waste contains almost no heavy metals and high fuel ratio 0.14-0.17 that makes it a good candidate for solid fuel. Thermogravimetric analysis showed that volatile matter volatilizes at $200-400^{\circ}C$, and ignition temperature is $460^{\circ}C$. Combustion efficiency measured from energy balance before and after combustion was over 99%. Pulverized fuel made from food waste is a new and renewable energy which contribute to low carbon green economic growth.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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