• 대한기계학회논문집B
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• 제29권6호
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• pp.662-670
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• 2005

The effect of heat loss on combustion performance and burning velocity of micro combustors in various conditions were exploited experimentally. Three different gases were used, and various geometric matrixes were considered to figure out the phenomena of combustion in a micro combustor. The micro combustors used in this study were constant volume combustors and had cylindrical shape. Geometric parameter of combustor was defined as combustor height and diameter. The effect of height was exploited parametrically as 1mm, 2mm and 3 mm and the effect of diameter was parameterized to be 7.5 mm and 15 mm. Three different combustibles which were Stoichiometric mixtures of methane and air, hydrogen and air, and mixture of hydrogen and air with fuel stoichiometry of two were used. By pressure measurement and visualization of flame propagation, characteristic of flame propagation was obtained. Flame propagations which were synchronized with pressure change within combustor were analyzed. From the analysis of images obtained during the flame propagations, burning velocity at each location of flame was obtained. About $7\%$ decrease in burning velocity of $CH_4/Air$ stoichiometric mixture compared with previous a empirical result was observed, and we can conclude that it is acceptable to use empirical equations for laminar premixed flame burning velocity to micro combustions. Results presented in this paper will give fine tool for analysis and prediction of combustion process within micro combustors.

• 대한기계학회논문집B
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• 제24권3호
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• pp.390-401
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• 2000

In this study, numerical calculation is carried out to investigate the influence of injection timing, fuel amount, intake $O_2$ concentration, and EGR on Nitric Oxide(NO) formation using a two-zone model in a diesel engine. Results can be summarized as follows. The NO formation is very sensitive to the burned gas temperature, so multi-zone model must be applied to combustion process to predict the burned gas temperature exactly. Since the burned gas temperature increases rapidly during the premixed combustion, most NO is formed within 20 crank angle degrees after ignition. As the injection timing is retarded, the combustion occurs later in the expansion process which causes the decrease of burned gas temperature and, as a result, NO formation decrease. The increase of fuel amount results in the increase of earlier formation of NO in the engine. As the intake $O_2$ concentration increases, the maximum pressure and burned gas temperature increase due to activate combustion. And, [O] mole fraction of equilibrium combustion products also increase. Therefore NO exponentially increases. If exhaust gas is recirculated, the burned gas temperature decreases which results in NO decrease. If exhaust gas is cooled, more NO can be decreased.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.357-364
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• 2016

Recently, the world faces the environmental problem such as air pollution due to harmful gas discharged from car and abnormal climate due to the green-house gases increased by the discharge of $CO_2$. Compressed Natural Gas (CNG), one of alternative for this problem, is less harmful, compared to the existing fossil fuel, as gaseous fuel, and less carbon in fuel ingredients and carbon dioxide generation rate relatively favorable more than the existing fuel. However, CNG fuel has the weakness of slow flame propagation speed and difficult fast burn. On the other hand, hydrogen does not include carbon in fuel ingredients, and does not discharge harmful gas such as CO and HC. Moreover, it has strength of quick burning velocity and ignition is possible with small ignition energy source and it's has wide Lean Flammability Limit. If using this hydrogen with CNG fuel, the characteristics of output and discharge gas is improved by the mixer's burning velocity improved, and, at the same time, is possible to have stable lean combustion with the reduction of $CO_2$ expected. Therefore, this research tries to identify the characteristics of engine and emission gas when mixing CNG fuel and hydrogen in each portion and burning them in spark igniting engine, and grasp the combustion stability and emission gas characteristics according and use it as the basic data of hydrogen-CNG premixed engine.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제24권6호
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• pp.524-534
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• 2013

Gasoline direct injection(GDI) engine has a high thermal efficiency, but it has a problem to increase carbon emissions such as soot and $CO_x$. In this study, the objective is to analyze numerically a problem for adding the hydrogen during the intake stroke so as to reduce the injected amount of gasoline in GDI engines. For selection of the base model, the cylinder pressure of simulation is matched to experimental data. The numerical analysis are carried out by a CFD model with the hydrogen addition of 2%, 3% and 4% on the volume basis. In the case of 3% hydrogen addition, the injected gasoline amount is only changed to match the maximum pressure of simulation to that of the base model for additional study. It is found that the combustion temperature and pressure increase with the hydrogen addition. And NO emission also increases because of the higher combustion temperature. $CO_x$ emissions, however, are reduced due to the decrease of injected gasoline amount. Also, as the injected gasoline amount is reduced for the same hydrogen addition ratio, the gross indicated work is no significant, But NO and $CO_x$ emissions are considerably decreased. On the order hand, $CO_x$ emissions of two cases are more decreased and their gross indicated works are higher obtained than those of the base model.

• 한국가스학회지
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• 제23권6호
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• pp.8-16
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• 2019

저공해 연소를 위한 방법 중 하나인 배기가스 재순환(flue gas recirculation, 이하 FGR)은 질소산화물 저감에 효과적인 연소 기법이다. 이를 메탄/공기 대향류 예혼합화염에 적용하여 화염의 특성변화와 NOx 생성 기구를 파악하기 위한 수치해석을 진행하였다. 신장률에 따라 배출되는 생성물들의 몰분율이 달라진다는 점을 고려하여 재순환율은 생성물을 기준으로 정의되었으며, 실제 연소 시스템을 반영하기 위해 주요 생성물인 CO₂, H₂O, O₂ 그리고 N₂를 희석제로써 재순환하였다. FGR 기법이 적용됨에 따라 특정한 신장률 조건에서 최대화염 온도의 전환점이 발견되었다. 또한, 재순환율이 증가함에 따라 온도와 NO의 경향이 달리 나타났으며, 이를 파악하고자 NO 반응을 열적 NO와 Fenimore NO로 구분하여 분석하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권3호
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• pp.275-285
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• 2003

A visualization study on the effect of forcing amplitude in tone-excited jet diffusion flames has been conducted. Visualization techniques are employed using optical schemes. which are a light scattering photography. Flame stability curve is attained according to Reynolds number and forcing amplitude at a fuel tube resonant frequency. Flame behavior is globally grouped into two from attached flame to blown-out flame according to forcing amplitude: one sticks the tradition flame behavior which has been observed in general jet diffusion flames and the other shows a variety of flame modes such as the flame of a feeble forcing amplitude where traditionally well-organized vortex motion evolves, a fat flame. an elongated flame. and an in-burning flame. Particular attention is focused on an elongation flame. which is associated with a turnabout phenomenon of vortex motion and on a reversal of the direction of vortex roll-up. It is found that the flame length with forcing amplitude is the direct outcome of the evolution process of the formed inner flow structure. Especially the negative part of the acoustic cycle under the influence of a strong negative pressure gradient causes the shapes of the fuel stem and fuel branch part and even the direction of vortex roll-up to dramatically change.

• 대한기계학회논문집
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• 제9권5호
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• pp.548-554
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• 1985

본 논문에서는 디이젤기관의 연소소음의 저감을 최종목표로 하여 Wiebe의 연 소함수에 의해 근사시킨 열발생속도의 변화가 디이젤기관의 연소소음 및 도시열효율에 미치는 영향에 관하여 수치실험을 통하여 해석검토하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권12호
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• pp.1209-1215
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• 2012

관내 예혼합화염에서 나타나는 평면화염부터 난류화염거동까지의 천이현상에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 천이현상의 관찰을 위해 관내에 평면화염을 형성하였고, 화염면 중심에 $CO_2$ 레이저를 조사하여 국부 화염속도를 증가시켰다. 레이저에 의해 변형된 화염은 전체 화염면적의 증가와 진동 불안정성의 거동을 보이며 전파한 후, 큰 소음과 함께 난류화염의 거동을 보이며 관 바닥으로 전파한다. 본 연구에서는 난류화염거동이 나타나기 전까지의 변형된 화염에 대한 동적 거동을 관찰하여 분석하였고, 이에 대한 물리적 모델을 제시하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제12권2호
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• pp.152-160
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• 2012

건축공사의 선진화는 시공기술과 함께 재료의 성능향상이 동반되어야 한다. 특히 습식공사의 경우 인력에 의한 의존도가 높고, 재료 사용의 다양화가 미진한 대표적인 공정이라 할 수 있다. 이와 같은 마감 모르타르 공사에서 품질 및 시공의 선진화를 위한 다양한 모르타르 재료에 대한 물리적 특성 시험을 통하여 비교·확인함으로 향후 습식 미장공사의 다양한 재료 적용과 기계화 시공을 넘어 친환경 기능성 재료의 사용까지 발전될 수 있도록 제안해 보았다. 특히 공장생산 제품인 건조시멘트 모르타르 제품을 기준으로 기계화 시공이 가능한 수지플라스터와 친환경 석고플라스터의 사용 확대를 위한 각 재료의 품질 특성에 관한 연구를 통해 마감 모르타르 공사의 다양화와 선진화 방향을 제시하였다. 그 결과 압축강도의 경우 시멘트를 기본으로 하는 재료에서는 초기 양생조건이 품질 확보에 가장 중요한 관리 항목임을 다시 한번 확인할 수 있었으며, 마감 모르타르의 작업 후 균열 안정성에 영향을 주는 길이변화의 경우 석고플라스터가 가장 우수한 결과를 나타냈으며, 최종 응결이 빠르게 나타남으로 후속 공정을 보다 빨리 진행할 수 있어 공기단축에도 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국문화재보존과학회:학술대회논문집
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• 한국문화재보존과학회 2002년도 제15회 발표논문집
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• pp.21-31
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• 2002

고건축물에서 구조재, 결합재, 방수재, 마감재 등의 용도로 매우 중요하게 사용된 강회다짐 재료에 관한 사용기록을 정리하고 문화재 보수 및 복원시 현장에서 느끼는 강회다짐재의 사용상 문제점을 검토하여 다음과 같은 개선방안을 제언한다. 1) 생석회를 현장에서 피우는 과정에서 발생하는 품질의 균일성에 관한 문제점을 보완하기 위해서는 강회다짐용 재료로 순도 높은 소석회를 사용하는 것이 바람직하다. 2) 강회시공시 발생하는 품질의 불균일성을 고려하여 균일한 혼합을 위한 믹서, 계량시의 오차를 줄이기 위한 Premix형태의 강회다짐재 및 다짐작업의 균일성을 확보하기 위한 다짐기계의 사용을 적극적으로 검토하여야 한다. 3) 지붕 강회다짐충의 해체 및 시공시 추가적인 구조물의 손상을 방지하기 위해서 적절한 가설구조물의 사용을 의무화 하여야 한다. 4) 문화재 수리 표준 품셈과 문화재 수리 표준 시방서에 규정된 재료 및 시공절차에 관한 내용을 구체적이고 명확히 규정할 필요성이 있다.