• 제목/요약/키워드: 메탄-공기 연소

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밀폐용기내 메탄-공기 예혼합기의 연소특성(II) (Combustion Characteristics of Methane-Air Pre-mixture in a Closed Vessel(II))

  • 김봉석;이영재;고창조;권철홍
    • 에너지공학
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    • 제4권1호
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    • pp.85-94
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    • 1995
  • 본 연구에서는 최근 차량용 대체연료로서 주목받고 있는 천연가스의 연소특성을 규명하기 위해 밀폐된 정적연소실을 이용, 당량비, 초기압력 및 점화위치 변화에 따른 연소실험을 행하였으며, 그 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 메탄-공기 예혼합기의 화염전파과정은 이론혼합기 부근에서 구면형으로 진행되는데 반해, 과농 또는 과박 혼합기 그리고 점화위치가 연소실 벽면에 가까울수록 타원형으로 진행되며, 초기압력이 증가함에 따라 화염전파는 느려진다. 화염전파속도와 연소 속도는 초기압력이 낮고 점화위치가 연소실 중심에 가까울수록 빠르며, 당량비 1.0∼1.1 사이에서 최대치를 보인다.

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고온 고압 공기가열기 성능시험 I (Performance test of Vitiated Air Heater with High Temperature and High Pressure I)

  • 이정민;나재정;홍윤기;강경택
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.301-303
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    • 2017
  • 본 연구는 고온 고압의 연소식 공기가열기의 성능시험에 대한 것이다. 약 2000K의 고온 공기를 공급 할 수 있는 연소식 공기가열기를 설계하여 성능시험을 진행 중이다. 설계된 공기가열기는 메탄, 산소, 공기를 사용하며, 믹싱헤드면의 냉각을 혼합되는 공기를 이용한다. 따라서 고온의 화염에 안정적인 내열특성을 갖도록 설계되어야 하며, 시험을 통해 이를 확인하여야 한다. 본 논문에서는 시험 결과의 일부를 통해 연소식 공기가열기의 성능시험을 고찰하였다.

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연료 가스의 연소특성 및 호환성에 관한 연구 (A Study on the Combustion Characteristics of Fuel Gas and Their Interchangability)

  • 김형택;이성룡
    • 에너지공학
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    • 제8권1호
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    • pp.174-180
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    • 1999
  • 본 연구는 여러 종류의 연소가스들의 연소 특성변수를 판단하여 각 가스들 간의 교체 가능성을 조사하는 것을 목적으로 하고 있다. 천연가스, 메탄가스, IGCC 생성가스의 연소특성, 즉 역화, 비화, 및 황염형성을 분제 버너를 이용하여 판단하였고, 실험 데이터는 연소 다이어그램 상에서 이론 공기량 분률과 입열로 표현하였다. 실험 결과, 메탄은 천연가스와 아무런 운전조건의 변화없이 호환가능하나, 천연가스를 IGCC 생성가스로 치환하고자 할 경우는 화염 안정으로 인하여 버너의 운전변수를 조절하여야만 한다. 이러한 연구결과는 다양한 산지에 따른 각종 천연가스들의 교체가능성 및 타 연료와의 호환가능성을 판단하는 기초자료로 사용될 수 있다.

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정상초음파가 개재하는 메탄/공기 및 프로판/공기 예혼합화염의 동역학적 특성 비교 (Comparison of Dynamic Characteristics of Methane/Air and Propane/Air Premixed Flames with Ultrasonic Standing Wave)

  • 김민철;배대석;김정수
    • 한국추진공학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.44-51
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    • 2017
  • 정상초음파가 개재하는 탄화수소계 연료공기 예혼합화염의 동역학적 특성 비교에 대한 실험적 연구결과를 제시한다. 전파화염의 이미지는 고속카메라를 이용하여 획득하였으며, 이미지 후처리를 통해 메탄/공기와 프로판/공기 예혼합화염의 화염거동을 상세히 관찰하였다. 이론당량비 이하의 연료희박조건에서 정상초음파 개재에 의한 연소반응 촉진으로 인해 화염전파속도는 증가되었다. 한편, 당량비가 1.2인 메탄/공기 화염과 당량비 1.4 이상의 프로판/공기 화염의 전파속도에 대한 초음파의 영향은 연료희박조건과 반대되는 결과를 보였다.

정적연소기에서의 메탄-공기 혼합기의 연소특성(1) : 균질급기 (Combustion Characteristics of Methane-Air Mixture in a Constant Volume Combustion Chamber(1): Homogeneous Charge)

  • 최승환;전충환;장연준
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.48-57
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    • 2003
  • A cylindrical constant volume combustion chamber was used to investigate the flow characteristics at spark plug and the combustion characteristics of homogeneous charge methane-air mixture under various initial pressure, excess air ratio and ignition times in quiescent mixture. The flow characteristics such as mean velocity and turbulence intensity was analyzed by hot wire anemometer. Combustion pressure development measured by piezoelectric pressure transducer and flame propagation acquired by ICCD camera were used to investigate the effect of initial pressure, excess air ratio and ignition times on pressure, combustion duration, flame speed and burning velocity. Mean velocity and turbulence intensity had the maximum value at 200 or 300ms and then decreased to near 0 value gradually after 3 seconds. Combustion duration, flame speed and burning velocity were observed to be promoted with excess air ratio of 1.1, lower initial pressure and ignition time of 300ms.

정적 연소실내의 메탄-공기 혼합기의 연소 특성에 관한 연구 (A Study on the Combustion Characteristics of Methane-air Mixture in Constant Volume Combustion Chamber)

  • 이창식;김동수;오군섭
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.201-209
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    • 1996
  • This study describes the combustion characteristics of methance-air mixture with various equivalence retio and initial conditions of mixture in constant volume combustion chamber. Combustion characteristics of methane-air mixture such as combustion pressure, combustion temperature, and heat release were investigated by the measurement of combustion pressure and temperature in the combustion chamber. The results show that maximum combustion pressure, gas temperature and rate of heat release have peaks at equivalence ratio of 1.1. Combustion duration is also the shortest at the equivalence ratio of 1.1 and it is shortened as initial mixture temperature increases.

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정적연소기에서의 메탄-공기 혼합기의 연소특성(2) : 비균질급기 (Combustion Characteristics of Methane-Air Mixture in a Constant Volume Combustion Chamber(2) : Inhomogeneous Charge)

  • 최승환;전충환;장영준
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.29-36
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    • 2003
  • A cylindrical constant volume combustion chamber was used to investigate the flow characteristics at spark plug and the combustion characteristics of inhomogeneous charge methane-air mixture under several parameters. The flow characteristics such as mean velocity and turbulence intensity was analyzed by hot wire anemometer. Combustion pressure development measured by piezoelectric pressure transducer was used to investigate the effect of initial charge pressure, excess air ratio and ignition times on combustion pressure and combustion duration. Mean velocity and turbulence intensity had the maximum value at 200 or 300ms and then decreased to beneath 0.05m/s gradually at 3 seconds. Second mixture is accompanied by an increase in the combustion rate, and that the higher the mass which is added in the second stage injection, the faster the burn rate.

메탄 및 LNG 폭발 특성에 관한 연구

  • 하동명
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 1998년도 추계 학술논문발표회 논문집
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    • pp.273-278
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    • 1998
  • 여러가지 연소특성들은 가연성물질의 취급함에 있어 밸브조작실수, 배관접합부 파손. 저장 및 수송의 부주의로 주위에 공기와 혼합되면 화재 및 폭발이 발생할 수 있는 잠재적 위험성을 평가할 수 있다. 여러 연소특성 가운데 폭발(연소)한계(explosive (flammable) limits)는 가연성물질(가스 및 증기)을 다루는 화학공정에 있어 설계시 고려해야 할 가장 중요한 변수로써, 발화원이 존재할 때 가연성가스와 공기가 혼합하여 일정 농도 범위내에서만 연소가 이루어지는 혼합범위를 말한다. (중략)

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메탄-수소-공기 예혼합기의 연소특성(II) (Combustion Characteristics of Methane-Hydrogen-Air Premixture(II))

  • 김봉석;이영재
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제4권3호
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    • pp.156-167
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    • 1996
  • The present work is a continuation of our previous study to investigate the effects of parameters such as equivalence ratio, hydrogen supplement rate and initial pressure on combustion characteristics in a disk-shaped constant volume combustion chamber. The main results obtained from the study can be summarized as follows. The flames in near stoichiometric mixture of methane-air are propagated with a spherical shape, but in excess rich or lean mixtures are propagated with a elliptical shape. And, they are changed to an unstable elliptical shape flame with very regular cells by increasing the hydrogen supplement rate. Also, flame is sluggishly propagated at increased initial pressure in combustion chamber. Volume fraction of burned gas and flame radius as the combustion characteristics are increased by increasing the hydrogen supplement rate, especially at the combustion middle period, but then are slowly increased by increasing the initial pressure.

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열유동 해석을 통한 도시폐기물 소각로 저공해 연소 특성 (Combustion characteristics for low emission of municipal waste incinerator with thermal flow simulation)

  • 전영남;송형운
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.97-98
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    • 2001
  • 폐기물 소각로는 주입 폐기물의 성상이 균일하지 못하므로 폐기물의 불완전 연소에 의한 유해중간 생성물들이 생성되므로 논란이 되어왔다. 이를 제어하기 위해서는 공기량, 공기 주입방법, 공기 예열온도등에 운전조건들의 선정이 매우 중요하다. 이를 위해 진행되어온 연구는 크게 실험적 방법과 수치 해석적 방법의 두 범주로 나뉘어진다. 이에 본 연구에서는 수치해석적 방법으로 광주 상무신도심에 설치 가동중인 200톤/일 용량의 소각로내의 열유동 현상을 해석하기 위하여 고체 폐기물이 매우 빠르게 탈휘(devolatilization)되는 것으로 가정, 메탄가스로 단순화(Chen et al, 1999)하였다. (중략)

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