Abstract
catalytic combustion is accomplished by the chemical reaction between fuel and oxidizer at the catalyst surface, different from conventional combustion. Therefore, it is important that the fuel and air stream are well mixed and supplied uniformly prior to the combustion region. If the flow is maldistributed, a hot spot may occur that can lead to subsequent catalyst and substrate damage. Therefore, in order to enhance the mixing and flow uniformity, in this study, the perforated plate is used. A numerical simulation is performed to investigate the variation of flow characteristics by changing various parameters. Under each condition, the uniformity of the flow stream at the entrance of the catalyst section is evaluated and compared. The results show that the uniformity can be effectively improved for most of the case by using the well-designed perforated plates.
촉매 연소는 통상의 연소 방식과는 달리 촉매 표면에서 연료와 산화제의 화학 반응에 의한 연소 방식이다. 따라서 연소 영역 이전에 연료와 공기가 잘 혼합되어야 하며, 균일한 공급이 이루어져야 한다. 만약 불균일한 유동 분포가 발생하게 되면, 국부적인 고온 지역이 발생하게 되고 이는 촉매와 지지체에 손상을 초래하게 된다. 본 연구에서는 촉매 연소기의 혼합 및 유동 균일도를 향상시키기 위해 다공판을 사용하였으며, 다양한 파라메터의 변화에 따른 유동 특성의 변화를 조사하기 위해 수치적인 방법을 사용하였다. 각각의 조건하에서 촉매부의 입구에서 유동의 균일도를 조사하고 평가하였으며, 그 결과 적절히 설계된 다공판을 사용하였을 경우 대부분의 해석 조건에 대해 효과적인 균일도 향상을 나타냄을 확인할 수 있었다.
