NOx formation in turbulent flames is strongly coupled with temperature, superequilibrium concentration of O radical, and residence time. This implies that in order to accurately predict NO level, it is necessary to develop sophisticated models able to account for the complex turbulent combustion processes including turbulence/chemistry interaction and radiative heat transfer. The present study numerically investigates the turbulent nonpremixed hydrogen jet flames using the laminar flamelet model. Flamelet library is constructed by solving the modified Peters equations and the turbulent combustion model is extended to nonadiabatic flame by introducing the enthalpy defect. The effects of turbulent fluctuation are taken into account by the presumed joint PDFs for mixture fraction, scalar dissipation rate, and enthalpy defect. The predictive capability of the present model has been validated against the detailed experimental data. Effects of nonequilibrium chemistry and radiative heat loss on the thermal NO formation are discussed in detail.
본 연구에서는 작은 층류화염을 형성하는 소형의 연소기에 대해 화염의 안정 화를 위하여 선회가 가해지는 등축분류 층류제트 확사화염의 구조에 미치는 선회의 강 도, 연료와 공기의 출구 레이놀즈 수, 연료와 공기의 선회방향의 영향등을 이론적인 모델의 구성과 수치실험을 통하여 고찰한다.
The effect of the configuration of the nozzle and the impinging surface on the characteristics of the hole-tones has been experimentally investigated. It is found that the plate-tone is a special case of hole-tones, where the hole diameter is zero. The jet velocity range for hole-tones is divided into the low velocity region associated with laminar jet and the high velocity region with turbulent jet. The frequency of the tone is that for the shear layer instability at the nozzle exit or that attainable by a cascade of vortex pairing process with increase of the impinging distance. When the distance is longer than one diameter the frequency decreases to the terminal value near the preferred frequency of the column mode instability, in the range 0.23< $St_d$<0.53, where $St_d$ is the Strouhal number defined by $fd/U_J$, f the frequency, d the nozzle diameter, and $U_J$ the exit velocity. While the convection speed of the downstream vortex, in the present study, is almost constant at low-speed laminar jet, it increases with distance at high-speed turbulent jet. As the frequency increases, the convection speed decreases in the low frequency range corresponding to the preferred mode, in agreement with the existing experimental data for a free jet.
Sapkal, Narayan;Lee, Won June;Park, Jeong;Kwon, Oh Boomg
한국연소학회:학술대회논문집
/
한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
/
pp.387-389
/
2014
Laminar lifted methane jet flame diluted with nitrogen and helium in co-flow air has been investigated experimentally. This paper examines the role of chemistry, intermediate species responsible for stabilization of lifted flame. To elucidate the stabilization mechanism in lifted methane jet flames with Sc<1, the chemiluminescence intensities of $CH^*$ and $OH^*$ were measured using ICCD camera at various nozzle exit velocities and fuel mole fractions. It has been observed that the $OH^*$ species can play an important role in stabilization of lifted methane jet flame as they are good indicators of heat release rate which can affect on flame speed and increase stability through reduction in ignition delay time.
Sapkal, Narayan;Lee, Won June;Park, Jeong;Kwon, Oh Boomg
한국연소학회:학술대회논문집
/
한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
/
pp.125-128
/
2014
Laminar lifted methane jet flame diluted with nitrogen and helium in co-flow air has been investigated experimentally. This paper examines the role of chemistry, intermediate species responsible for stabilization of lifted flame. To elucidate the stabilization mechanism in lifted methane jet flames with Sc<1, the chemiluminescence intensities of $CH^*$ and $OH^*$ were measured using ICCD camera at various nozzle exit velocities and fuel mole fractions. It has been observed that the $OH^*$ species can play an important role in stabilization of lifted methane jet flame as they are good indicators of heat release rate which can affect on flame speed and increase stability through reduction in ignition delay time.
The characteristics of laminar and turbulent slot impinging jet flows are examined using segregated FEM with SUPG. Turbulent flows are modeled using $Wilcox^{(1)}$$k-\;{\omega}$ turbulence model. The results are validated by comparing with velocity field of the existing experimental data. The distance of the target plate from the nozzle varies between 2, 4 and 5 times the slot jet width. Present study shows that the $k-\;{\omega}$ model gives results which agree well with the existing experimental data. In turbulence flows, the velocity profile of present calculation is more accurate than the existing numerical calculations. In laminar flows, We found tertiary vortex which was not found in the previous numerical study by M. $chen^{(6)}$ et al due to the numerical difference.
A numerical study for a two dimensional multi-jet with crossflow of the spent fluid has been carried out. Three different distributions of mass-flow rate at 5 jet exits were assumed to see their effects upon the flow characteristics, especially in the jet-flow region. For each distribution, various Reynolds numbers ranging from laminar to turbulent flows were considered. Results show that a fully developed laminar flow exists above a certain Reynolds number whose exact value depends upon the mass flow rate distribution. AS the Reynolds number increases, the flow becomes transitional from downstream and finally a fully developed turbulent flow forms in the jet-flow region. The critical Reynolds number where the fully developed turbulent flow forms is quite dependent upon the distribution of mass-flow rate. One interesting result is that the distribution of the skin friction coefficient along the inpingement plate in the jet-flow region shows a consistent dependency on the Reynolds number, i.e. inversely proportional to the square root of the Reynolds number, regardless of flow regime.
The tribrachial flame in laminar coflow jet has been investigated experimentally with unsteady propagating condition. In this experiment, we found that the tribrachial point has an angle of flame surface because the location of tribrachial point is not on the base point of flame but on the inclined surface of flame. This angle of Flame surface at tribrachial point are increasing when the flame is approaching to the nozzle exit. With considering this angle of flame surface, the radial velocity gradient can affect flame propagation speed by increasing flow-stretch effect. The propagation speed of tribrachial flame was calculated with including above stretch effect. The speed decreases with increasing velocity gradient due to the increment of stretch effect.
Characteristics of laminar lifted flames of propane highly-diluted with nitrogen have been investigated at various temperatures of coflow air. At various fuel mole fractions, the base of laminar lifted flames has the structure of tribrachial (or triple) flame. The liftoff heights are correlated well with the stoichiometric laminar burning velocity considering initial temperature at a given coflow velocity. It shows that lifted flames are stabilized on the basis of the balance mechanism between local flow velocity and the propagation speed of tribrachial flame, regardless of the temperature of coflow and fuel mole fraction. Lifted flames exist for a jet velocity even smaller than the stoichiometric laminar burning velocity, and liftoff velocity increases more rapidly than stoichiometric laminar burning velocity as coflow temperature increases. These can be attributed to the buoyancy effect due to the density difference.
Experimental study on comparison of diffusive-thermal self-excitation with buoyancy-driven one due to accumulation of partially premixed, preheated mixture in front of edge flame was conducted in horizontally and vertically injected laminar free-jet flames with an applied DC electric field of -10 kV. The application of horizontal injection method with the DC electric field to jet flames was experimentally designed to suppress heat-loss-induced self-excitation and thereby to highlight the definite difference between both diffusive-thermal and buoyancy-driven self-excitations with the same order of O(1.0 Hz), in that diffusive-thermal self-excitation has not been so far found experimentally in laminar jet flames. Flame stability maps in vertically and horizontally injected jet flames are presented. The distinct modes of individual self-excitation are shown to be well described by their own phase diagrams. The results show that buoyancy-driven self-excitation due to the accumulation of partially premixed, preheated mixtures in front of edge flame is branched from the buoyancy-induced self-excitation with O(10 Hz) due to a flame flicker. Once the buoyancy-driven self-excitation appears, it suppresses buoyancy-induced as well as diffusive-thermal self-excitation. The key characteristics for individual self-excitation are discussed and their functional dependencies of Strouhal number upon related physical parameters are also presented.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.