• 제목/요약/키워드: 산소부화화염

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메탄-불소계 화합물의 예혼합화염 구조에서 산소 부화의 효과 (Effects of Oxygen Enrichment on the Structure of Premixed Methane/Fluorinated Compound Flames)

  • 이기용
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권8호
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    • pp.839-845
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    • 2011
  • 산소부화 조건의 $CH_4/O_2/N_2$ 화염에서 트리플루오르메탄의 영향을 조사하기 위해 1기압에서 자유롭게 전파하는 예혼합 화염에 대한 수치해석을 수행하였다. 트리플루오르메탄은 화염속도 감소에 기여하며, 감소의 크기는 화학적 효과보다 물리적 효과에 의해 더 크다. 트리플루오르메탄은 산소부화된 $CH_4/O_2/N_2$ 화염에서 더 많이 첨가되고 소비될 수 있다. 트리플루오르메탄은 주로 $CF_3{\rightarrow}CF_2{\rightarrow}CF{\rightarrow}CF:O{\rightarrow}CO$을 통해 분해되고, 산소부화 화염에서 $CHF_3+M{\rightarrow}CF_2+HF+M$이 중요한 역할을 한다. 억제제가 산소 부화 화염에 첨가함에 따라 활성기 최대 농도의 위치는 상대적으로 낮은 온도로 이동하고, OH의 순생성률은 H의 순생성률보다 높다.

난류확산화염에서 산소부화가 NO생성에 미치는 영향에 관한 실험적 연구

  • 채전우;전영남;김영권
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.1022-1032
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    • 1990
  • 본 연구에서는 기체연료 연소시 산소부화연소의 적용에 대한 연구를 시작하는 단계에서 상용 프로판을 산소부화연소 시킴으로써 첨가된 산소에 의한 반응시간의 단 축과 공급 공기량중의 질소량 저감에 희한 연소가스중의 NO농도를 측정하고, 이에 따 른 화염장의 온도 및 연소가스중의 $O_{2}$ 및 N$_{2}$농도를 측정하여 그들의 상관관 계를 가지고 NO의 배출특성을 고찰함으로써 기체연료의 산소부화연소에 따른 효율적인 에너지 이용을 위한 연소장치개발과 오염물질 저감대책에 기초자료를 제공하는데 그 목적이 있다.

산소부화화염의 희석방법에 따른 화염특성 변화 (Variation of oxygen-enriched flame characteristics with dilution method)

  • 한지웅;이창언
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.332-337
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    • 2003
  • Oxygen-enriched non-premixed flame characteristics was investigated numerically with variation of dilution methods, which are Flue gas recirculation(FGR) and fuel injection recirculation(FIR). In order to compare flamelets in various oxygen-enrichment conditions reasonably, the adiabatic flame temperature and Damkoller number was held fixed by modulating amount of diluents to fuel and oxidizer stream and by varying global strain rate of flame respectively. Also modified GRI 3.0 reaction mechanism was utilized, which was able to predict oxygen-enriched methane flame correctly. Fundamental flame characteristics such as structure, heat release rate and extinction with FGR and FIR were compared in various oxygen enrichment conditions.

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과농 조건에서 산소부화된 $CH_4/O_2/N_2$ 예혼합화염의 화염구조 (Flame Structure of Fuel-rich $CH_4/O_2/N_2$ Premixed Flame with Oxygen Enrichment)

  • 이기용;권영석
    • 한국연소학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.1-6
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    • 2003
  • Numerical simulations are conducted at atmospheric pressure in order to understand the effect of the oxygen enrichment level on structure of $CH_4/O_2/N_2$ premixed flames. Under several equivalence ratios the flame speeds are calculated and compared with those obtained from the experiments, the results of which are in good agreement. The effects of the oxygen enrichment are investigated on flames under fuel-rich conditions. As the oxygen enrichment level is increased from 0.21 to 1, the flame speed and the temperature are increased. The emission index of $CO_2$ is decreased in cases of flames for fuel rich mixtures, so the efficiency of combustion may be decreased. The maximum emission index of NO is obtained for 0.6 of the oxygen enrichment level.

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산소부화 조건에 따른 LNG 연소특성 연구 (Combustion Characteristic Study of LNG Flame in an Oxygen Enriched Environment)

  • 김혜숙;신미수;장동순;이대근
    • 대한환경공학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.23-30
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    • 2007
  • 본 연구의 목적은 산업용 보일러에서 적용할 수 있는 실질적인 산소부화 연소기술을 개발하는데 있다. 일차적으로 실험실 규모의 연소기에서 연소용 산화제를 공기에서 산소로 대체할 경우 화염특성 및 배출 오염물질의 특성변화를 수치해석을 통해 조직적으로 연구하였다. 첫 번째로 증가된 산소부화량의 결과로 나타나는 화염은 길고 가는 층류형상의 화염모양을 보여주고 있는데 이것은 산화제 중에서 질소성분이 감소함으로써 약화된 난류혼합효과에 기인하는 것으로 판단하였으며 문헌에 발표된 실험결과와 그 경향이 일치하였다. 그리고 산소부화효과는 $N_2$ 가스에 의한 현열손실과 희석효과를 감소시키므로 연소로 내 화염온도를 실질적으로 크게 증가시키고 또한 $CO_2$$H_2O$ 농도분율을 증가시킨다. 그러나 100% 순산소 연소가 아닌 경우 산소부화량 증가에 의한 화염온도의 증가는 thermal $NO_x$ 발생을 크게 증가시키는 결과를 초래하였다. 이러한 산소부화에 따른 고온 특성에 의한 질소산화물의 생성문제와 산화제의 유량 감소에 따른 화염의 안정성 문제를 해결하기 위해서는 발생한 이산화탄소를 적절하게 재순환시키는 문제와 기타 운전 조건의 조절에 의한 방법이 필요할 것으로 판단되었다. 예를 들어 화염의 버너선회와 형상변화가 연소특성에 미치는 영향을 고려하기 위하여 버너의 선회각을 변화하여 수치해석을 수행한 결과 $30\sim45^{\circ}$의 버너 선회는 LNG 연료의 연소효율을 증가시키고 동시에 $NO_x$ 발생량을 저감시켰다.상이었다. 5. 총당함량(總糖含量)은 담금기간(期間)에는 각(各) 시험구간(試驗區間)에 큰 차이가 없었으나 성숙후기(成熟後期)에는 조미료(調味料)로서 간장을 첨가(添加)한 제국식(製麴式) 고추장에서 높았다.etection을 통하여 항진균 물질의 분자량은 약 2.4 kDa 정도이며, 항세균 물질의 분자량은 약 4.5 kDa으로_ 확인되었다. 따라서 B. subtilis MJP1은 항진균 활성과 항세균 활성을 가진 bacteriocin-like substances를 생산함을 알 수 있고 이와 같은 새로운 항미생물 물질은 천연 식품보존제 및 사료보존제 뿐만 아니라 항생제 대체 의약품으로도 활용이 기대되며, 이를 위하여 향후 이 물질들의 보다 정확한 구조 및 특성 규명 등의 연구가 필요하다.성도는 1시간째에 최저로 떨어지다가(대조치의 89%, p<0.05)이후 회복하기 시작하여 24시간째에 약간 대조치 이상으로 회복되었다. 5-HT의 turnover rate는 MAO활성도 변화와 거의 같은 변화를 보였다. 2) 만성투여시 (하루 2번, 14일간 투여)는 5-HT 함량, 5-HIAA 함량, MAO 활성도 및 5-HT turnover rate 모두가 중등도로 감소되었다. (각각 대조치의 87%, 69%, 80%, 79%). 3) MAO 활성도와 5-HT turnover rate 사이에는 높은 상관관계가 있었다. (r=0.866, p<0.001, N=94). 4) MAO 활성도의 역동학 실험에서는 대조치에 비해 투여군에서 Km 값은 의미가 있는 증가가 있었으나 $V_{max}$값은 큰 변동이 없었다. 5) d-amphetamine을

비예혼합 대향류화염에서 산소부화에 따른 NOx 생성특성 (NOx Formation Characteristics with Oxygen Enrichment in Nonpremixed Counterflow Flames)

  • 이창언;황철홍;유병훈;한지웅
    • 한국가스학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.17-22
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    • 2007
  • 비예혼합 대향류화염에서 산소부화에 따른 NOx 생성특성에 관한 수치해석이 수행되었다. 순산소의 연소과정에서 공기침투에 의한 부득이한 질소 유입의 상황을 체계적으로 고려하기 위하여, 산화제의 $O_2$는 체적비 21%에서 100%까지 변화되었다. 결과적으로 NO 배출지수$(EI_{NO})$는 산소부화율 75%까지 증가하다가 급격히 감소하는 경향을 보여준다. 이러한 경향은 화염온도, 화염두께 및 체류시간 보다는 NOx 생성과 관련된 $N_2$ 소모율 변화에 의해 설명될 수 있음을 확인하였으며, 특히 N+NO=$N_2+O$ 반응이 가장 크게 기여함을 알 수 있었다.

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연소공기의 산소부화농도에 따른 난류확산 평면화염의 연소특성 (Combustion Characteristics of a Turbulent Diffusion Flat Flame According to Oxygen Enriched Concentration of Combustion Air)

  • 곽지현;전충환;장영준
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권3호
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    • pp.281-288
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    • 2004
  • Combustion using oxygen enriched air is an energy saving technology that can increase thermal efficiency by improving the burning rate and by increasing the flame temperature. Flame figures, OH radical intensities, temperature distributions and emissions concentration were examined according to oxygen enriched concentration(OEC) in a turbulent diffusion flat flame. As long as the oxygen enriched concentration was increased, the length and volume of the flat flame was decreased while OH radical intensity was raised and the flame temperature was increased. However, RMS of the fluctuating temperature was decreased, and more homogeneous temperature field was formed. Thermal NO also was increased with increase of oxygen enriched concentration, but CO was decreased due to the increase of chemical reaction rate.

이산화탄소가 수소 산소부화 화염의 열전달에 미치는 영향 (Effects of CO2 on Heat Transfer from Oxygen-Enriched Hydrogen Flame)

  • 이창엽;최준원;백승욱
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권8호
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    • pp.937-944
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    • 2004
  • An experimental study has been conducted to evaluate the effects of $CO_2$ on heat transfer from oxygen-enriched hydrogen flame. Experiments were performed on flames stabilized by a co-flow swirl burner, which was mounted on top of the furnace. Five different oxidizer compositions were prepared by replacing $N_2$ with $CO_2$. In a steady state, the total as well as radiative heat flux from the flame to the wall of furnace have been measured using a heat flux meter. Temperature distribution in furnace also has been measured and compared. By increasing $CO_2$ proportion in the oxidizer, the convection played a more significant role rather than radiation. Overall temperature in the furnace was seen to be decreased, while the total heat flux has increased.

산소부화와 선회수에 따른 평면화염버너의 로 내 연소특성 (Combustion characteristics inside the furnace with a flat flame burner by oxygen enriched and swirled air)

  • 곽지현;전충환;장영준
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.177-184
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    • 2001
  • Combustion using oxygen enriched air is an energy saving technology that can increase thermal efficiency by the improvement of burning rate and high temperature flame. But information about it is not so enough yet. Flame figure, temperature distribution and emission concentration were measured with oxygen enriched concentration and swirl number in a turbulent diffusion flame to investigate the combustion characteristics. The results showed that flame figure became different as long as oxygen enriched concentration varied and that concentration of NO increased suddenly around $O_2$ 60%.

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비예혼합 대향류 및 동축 제트화염에서 산소부화에 따른 NOx 생성특성 (NOx Formation Characteristics with Oxygen Enrichment in Nonpremixed Counterflow and Coflow Jet Flames)

  • 유병훈;황철홍;한지웅;이창언
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2004년도 제29회 KOSCI SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.169-174
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    • 2004
  • The NOx emission characteristics with oxygen enrichment in nonpremixed counterflow and coflow jet flame of $CH_4$ fuel have been investigated numerically. A small amount of nitrogen is included in oxygen-enriched combustion, in order to consider the inevitable $N_2$ contamination by air infiltration. The results show that the initial increase of NO with increasing oxygen enrichment is due to increasing temperature and residence time, while its subsequent decrease above 75% oxygen is due to decreasing the consumption rate of nitrogen. When oxygen addition exceeds 30%, Thermal NO gradually becomes the dominant production pathway and Prompt NO becomes negative pathway for net NO production rate. It is also seen that Thermal NO plays an important role in NO reduction when strain rate increase in oxygen-enriched combustion. Finally, the results of EINOx with oxygen enrichment in coflow jet flame show the similar profile with those of conterflow flame. It is confirmed that, with leakage of 1% nitrogen in the oxidizer stream, the corresponding EINOx is eight times of that emitted from regular $CH_4$/Air flame.

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