• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 제26회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.201-207
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• 2003

Characteristic of turbulent nonpremixed interacting flames are investigated experimentally 8 or 9 nozzles are arranged in the shape of matrix or circle. When there is no center nozzle, flame is more stable than with center nozzle case. It is shown that these blowout limit enlargements are related with the recirculation of burnt gases. The interacting flame base was not located at the stoichiometric point. NO concentrations of interacting flame are smaller than that of single flame using same area nozzle.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권8호
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• pp.815-823
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• 2011

다공성 물질 내부의 연소 현상은 저발열량 연료의 연소 및 연소열의 재생을 위한 수단으로 다양한 형태로 산업현장에 응용되고 있다. 하지만 다공성 물질 내부에서의 연소 현상은 직접적인 관찰이 힘들다는 점과 다공성 물질의 복잡한 내부 구조로 인해 매우 제한적인 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 복잡한 다공성 물질의 구조 내부에서의 화염의 안정화 특성에 관한 이해를 위해 내부 관찰이 가능하도록 다수의 석영판으로 구성된 다중채널 형태의 모형 연소기를 제안하고 이를 이용한 간단한 실험 결과를 제시한다. 그리고 이러한 다중채널내부 화염의 안정화에 관한 간단한 기초해석 모델을 제안한다. 다수의 채널 내부에 형성된 화염은 채널간의 열전달에 의해 화염의 공간 분포가 변화하고 그 결과로 연소기 내부의 가연한계에 변화가 발생한다. 채널의 재료 특성 및 당량비에 따른 가연한계의 변화를 제시하였으며, 이 결과는 다공성 연소기 내부화염의 이해에 도움될 것이다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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• pp.453-458
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• 2001

The stability of turbulent nonpremixed interacting flames is investigated in terms of nozzle configuration shapes which depend on the existence of the center nozzles. Six nozzle arrangements which are cross 4, 5, 8, 9, square 8 and circular 8 nozzles are used for the experiment. Those are arranged to see the effect of the center nozzle out of multi-nozzle. There are many parameters that affect flame stability in multi-nozzle flame such as nozzle separation distance, fuel flowrates and nozzle configuration, but the most important factor is the existence of nozzles in the center area from the nozzle arrangement. As the number of nozzle in the area is reduced, more air can be entrained into the center of flame base and then tag flame is formed. In the case of circular 8 nozzles, blowout flowrates are above 5.4 times compared with that of single equivalent area nozzle.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권10호
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• pp.1420-1426
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• 2003

The stability of turbulent nonpremixed interacting flames is investigated in terms of nozzle configuration shapes and kind of fuels. Four nozzle arrangements - cross 5, matrix 8, matrix 9 and circle 8 nozzles - are used in the experiment. There are many parameters affecting flame stability in multi-nozzle flames such as nozzle separation distance, fuel flowrates and nozzle configuration etc. Key factors to enhance blowout limit are the nozzle configuration and the existence of center nozzle. Even nozzle exit velocity equal 204 m/s, flame is not extinguished when there is not a center nozzle and s/d=15.3∼27.6 in matrix-8 and circular-8 configurations. At these conditions, recirculation of burnt gas is related with stability augmentation. Fuel mole fraction measurements using laser induced fluorescence reveal lifted flame base is not located at the stoichiometric contour.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.98.1-98.1
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• 2011

전 세계적으로 대표적인 대중교통으로 천연가스버스가 운행 중에 있으며, 천연가스의 저장을 위하여 대부분의 차량이 복합용기를 사용하고 있다. 또한 친환경자동차로 개발되고 있는 수소연료전지자동차도 수소 저장용으로 복합용기를 적용하여 상용화를 추진 중에 있다. 복합용기의 상용화가 증가하면서 복합용기의 안전성 확보가 가장 중요한 이슈가 되고 있다. 기체상태의 고압가스를 교통수단에 적용하기 위하여, 저장매체인 고압복합용기의 안전성 및 기술 확보를 위한 기술개발과 안전기준의 확립을 위한 기준개발이 미국, 유럽, 일본 등 다수의 국가에서 진행되고 있다. 현재 복합용기의 안전성을 확인하는 기준은 각 나라의 기준에 따라 진행되고 있으며 천연가스자동차용 저장용기 국제표준으로는 ISO 11439가 적용되고 있다. 수소연료전지자동차용 수소용기의 안전기준은 아직 확립되지 않은 상태이며, 개발된 초안으로는 국제규정으로 UN ECE R No.79 및 국제기술표준으로 ISO/TS 15869가 있다. 개발 중인 국제기준 및 국내기준에서 가장 취약한 부분이 화염시험이다. 화염시험은 자동차에 화재가 발생했을 경우 용기의 폭발을 막기 위하여 안전밸브가 정상적으로 작동하는 지를 확인하는 시험이다. 하지만 현재의 시험방법으로는 자동차에서 발생하는 국부적인 화염에 대한 안전성을 확인하기가 어려운 실정이다. 본 연구에서는 국내의 화염시험기준을 개발하기 위해 수행된 화염시험에 대한 결과와 화염시험장치를 제안하고자 한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제29권6호
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• pp.730-736
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• 2005

It has been reported that the interacting multiple jet flames of propane fuel are not extinguished even at the choking velocity at the nozzle exit if eight small nozzles are arranged along the imaginary circle of $40{\sim}72$ times the diameter of single nozzle. In this research, experiments were conducted to know the NO and CO emission characteristics of the interacting flames. Measurements along the centerline of the flame revealed that decrease in CO concentration was followed by the NO decrease and $O_2$ increase. It was found that interacting flame emitted less NO than that of similar area single jet flame. Also, NO emission of partially premixed interacting flame was decreased up to $17\%$ of that of non-premixed multiple jet flame. Though the mechanism of the NO reduction was not clear from this experiment, it's been shown that partially premixed multiple jet flames could be used to achieve clean and highly stable combustion.

• 한국추진공학회지
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• 제18권5호
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• pp.87-94
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• 2014

고성능 연소추진 시스템의 고주파 연소불안정 현상을 이해하기 위해서는 연소 열발생과 유동 섭동간의 에너지 교환 메커니즘 이해가 필수적이다. 화염의 동적 특성 변화를 인위적인 섭동을 통해 화염전달함수로 표현하고 이해하고자 하는 다수의 실험적 연구가 진행되어 왔다. 이 가운데 특히 연소기 입구 유동에 섭동을 가진하여 축 방향 섭동에 대한 화염반응을 살펴보는 연구가 활발히 진행되었다. 최근에는 실제 연소시스템에서 발생하는 횡 방향 음향모드를 모의하는 연구들이 진행되고 있다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2004년도 제29회 KOSCI SYMPOSIUM 논문집
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• pp.79-84
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• 2004

For the non-premixed interacting jet flames, it has been reported that if eight small nozzles are arranged along the circle of 40 $^{\sim}$ 72 times the diameter of single jet, the flames are not extinguished over 2oom/s. In this research, experiments were extended to the partially premixed cases to reduce both flame temperature and NOx emission. Nine nozzles were used- eight was evenly located along the perimeter of the imaginary circle and one at the geometric centre. The space between nozzles, S, the equivalence ratio, ${\Phi}$, the exit velocity and the role of the jet from the centre nozzle were considered. Normally, flame was lifted and flame base was located inside the imaginary circle made by the nozzle. As nozzles went away from each other, blowout velocity increased and then decreased. The maximum blowout velocity diminished with the addition of air to the fuel stream. When the fuel and/or oxidizer were not fed through the centre nozzle, the maximum blowout velocity obtained by varying Sand ${\Phi}$ was around 160m/s. Optimum nozzle separation distance at which peak blowout velocity obtained also decreased with ${\Phi}$ decrease. Flame base became leaner as approaching to the blowout. It seemed that lots of air was supplied to the flame stabilizing region by the entrainment and partially premixing. To approve this idea and to enhance the blowout velocity, fuel was supplied to the centre region. With the small amount of fuel through the centre nozzle, partially premixed flame could be sustained till sonic velocities. It seemed that the stabilizing mechanism in partially premixed interacting flame was different from that of non-premixed case because one was stabilized by the fuel supply through the centre nozzle but the other destabilized.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제34권4호
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• pp.101-106
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• 2020

자체 제작된 니들 플레임을 이용하여 바닥재를 수직 연소시켰을 때의 화염의 성장 특성 및 탄화 패턴을 해석하였다. PVC 장판은 난연성이 있는 것으로 확인되었고, 직사 화염을 받은 곳은 안쪽으로 수축되는 패턴을 나타냈다. 수직 연소가 진행되면 하부에 망울 형태의 고형화가 발생하며, 그을음은 상부로 성장하는 패턴이 형성된다. 강화마루는 난연성이 없는 것으로 확인되었으며, 상부 표면인 라미네이트층의 소실과 불규칙적인 박리가 형성되는 것을 알 수 있다. 좌측면과 우측면의 탄화의 범위는 대칭적 구조를 나타내는 것으로 해석된다. 강화마루와 마찬가지로 카펫은 수직 연소 실험에서 난연성이 없는 것이 확인되었다. 카펫에 축열이 형성되면 화염은 상승기류를 형성하고, 주변에 가연성 물질이 있을 때 화염의 확산은 더욱 촉진하는 것을 알 수 있었다. 직사화염을 받은 카펫 표면의 탄화 패턴은 표면이 용융되어 흘러내렸을 뿐만 아니라 작은 구멍이 다수 발생되는 것을 알 수 있다.

• 한국광학회지
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• 제25권5호
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• pp.245-253
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• 2014

본 논문에서는 사거리가 수백 km에 이르는 장거리 미사일의 화염을 발사 초기에 탐지할 수 있는 적외선 카메라에 대한 현실적 영상성능 수치모사 결과를 제시한다. 적외선 카메라는 중적외선 대역용 다수의 렌즈로 구성된 굴절식 광학계이다. 관측대상과 배경의 모델링 전체를 포함하는 규모의통합적 광선추적을 수행함으로 카메라를 통해 보는 영상과 검출기에 도달하는 빛의 세기에 대한 정보를 획득하였다. 관측대상이 되는 미사일 화염의 방사휘도(radiance)는 CFD 타입의 복사전달 기법으로 계산하였으며 이를 광원으로 삽입하여 광선추적을 수행하였다. 관측배경이 되는 대기 모델은 MODTRAN을 사용하여 열복사의 경로, 단일/다중 산란 복사와 투과율을 계산하였다. 광선추적 수치모사의 결과로써 관측대상의 이미지와 도달한 복사전달 성능(radiometric performance)의 검증을 통해 적외선 카메라가 요구사항을 만족함을 입증하였다.