• 한국자동차공학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.54-65
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• 1997

To quantify the LII signals from soot particle of flames in diesel engine cylinder, a new method has been proposed for correcting LII signal attenuated by soot particles between the measuring point and the detector. It has been verified by an experiment on a laminar jet ethylene-air diffusion flame. Being proportional to the attenuation, the ratio of LII signal at two different detection wavelengths can be used to correct the measured LIIsignal and obtain the unattenuated LII signal, from which the soot volume fraction in the flame can be estimated. Both the 1064-nm and frequency-doubled 532-nm beams from the Nd : YAG laser are used. Single-shot, one-dimensional(1-D) line images are recorded on the intensified CCD camera, with the rectangular-profile laser beam using 1-mm-diameter pinhole. Two broadband optical interference filters having the center wavelengths of 647 nm and 400 nm respectively and a bandwidth of 10 nm are used. This two-wavelength correction has been applied to the ethylene-air coannular laminar diffusion flame, previously studied on soot formation by the laser extinction method in this laboratory. The results by the LII measurement technique and the conventional laser extinction method at the height of 40 nm above the jet exit agreed well with each other except around outside of the peaks of soot concentration, where the soot concentration was relatively high and resulting attenuation of the LII signal was large. The radial profile shape of soot concentration was not changed a lot, but the absolute value of the soot volume fraction around outside edge changed from 4ppm to 6.5 ppm at r=2.8mm after correction. This means that the attenuation of LII signal was approximately 40% at this point, which is higher than the average attenuation rate of this flame, 10~15%.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권3호
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• pp.309-319
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• 2011

질소 희석된 프로판 부상화염에서 열손실에 의한 자기진동을 기초로 화염안정화선도를 도출하기 위하여 노즐직경 0.3 mm, 1.0 mm에서 실험적 연구를 수행하였다. 예혼합화염에서 확산화염으로의 전도 열손실에 의한 자기진동 및 매연 복사에 의한 자기진동을 관찰하였다. 0.1 Hz보다 낮은 주파수 성향을 띄는 열손실에 의한 자기진동은 제안된 메커니즘에 의해 잘 묘사되었고 반면 매연복사에 의한 자기진동은 O(0.1 Hz)의 주파수 범위를 나타내었으며 제안된 메커니즘은 항온항습실 실험을 통해 입증하였다. 질소 희석된 프로판 부상화염에서 관찰된 열손실에 의한 자기진동의 특성화는 관련된 변수 및 스트라훌 수에 의해 잘 묘사되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제32권7호
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• pp.1019-1029
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• 2008

In this study, visual investigation of sprays and flames has been performed and soot formation in Diesel and GTL fuels has been compared in a specially designed Rapid Charging Combustion Vessel (RCCV) under various ambient gas $O_2$ concentrations and two injection pressures. It has been concluded that soot in the mixing-controlled combustion of Diesel and GTL fuels has similar tendency to be formed in the leading portion of the jet boundaries. Auto-ignition delay for GTL fuel is shorter than that for diesel fuel. The temporal and special variation of soot concentration in the diesel flame jets at various $O_2$ concentrations was correlated with the heat release rate. Soot concentration appears in the regions when diffusion combustion starts, and its concentration reaches maximum at the peak of heat release curve and then decreases due to oxidation. Visualization by shadowgraph method showed that soot decreases with lower $O_2$ concentration, and higher injection pressure.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권4호
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• pp.20-25
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• 2017

본 연구에서는 화염 내에 생성된 그을음 입자가 방사하는 복사 강도 분포를 측정하고, 이를 바탕으로 Jet A1 액적확산 화염의 온도 분포를 예측하였다. 이를 위해서 700 nm와 900 nm 각각의 파장에 대해서 화염 내 그을음 입자가 방사하는 복사 강도를 CCD 카메라로 측정하였고 Abel 변환을 통해 얻어진 국소 복사 강도 분포를 이색법(Two Color Method)에 적용하여 최종 화염의 온도 분포를 계산하였다. 그 결과 이색법에 의한 측정은 그을음의 복사 강도와 투영된 시각선의 간격에 따라서 약 2% 정도 이내의 deconvolution 오차가 발생할 수 있으며, 본 연구 결과에서 제시한 측정 방법을 통해 2000 K 기준 약 18 K 오차 범위 이내에서 화염온도 예측이 가능함을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권5호
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• pp.481-488
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• 2013

10 %의 암모니아가 첨가된 메탄 연료의 비예혼합 확산화염에서, 산소/이산화탄소 및 산소/질소의 산화제 내에 산소 비율의 변화에 따른 질소산화물($NO_x$)의 생성 특성을 실험 및 수치해석적으로 조사하였다. 동축류 제트 화염의 실험에서, 산소/이산화탄소의 산화제인 경우, 측정된 $NO_x$은 산소 비율의 증가에 따라 약간 증가하는 경향을 보였다. 반면에, 산소/질소의 산화제인 경우, $NO_x$은 0.7의 산소 비율에서 최대로 측정되었으며, 산소 비율에 따라 비단조적인 경향을 보였다. 결과적으로, 암모니아가 첨가된 메탄 화염에서 배출되는 $NO_x$는 일반 공기의 조건보다 순산소 연소 조건의 경우가 더 크게 측정되었다. 한편, 다양한 산화제의 조건에 대하여 $NO_x$ 생성 특성을 분석하기 위해서, 동일한 화학반응 메커니즘을 적용하여 1 차원 및 2 차원의 수치해석을 수행하였다. 그 결과, 산소/질소의 산화제에서 2 차원의 수치해석 결과가 실험적으로 측정된 $NO_x$의 배출 특성을 비교적 잘 예측하였다.