• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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• pp.437-444
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• 2005

본 연구는 연료-공기 혼합정도가 불안정 화염 구조와 NOx 배출 특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 대기압, 모형 가스 터빈 연소기에서 실험을 수행하였다. 선회각은 $45^{\circ}$이며, 연료-공기 혼합정도는 당량비 0.53에서 0.79 범위에서 0, 50, 100%로 변화시켰다. 화염구조를 파악하기 위해, 당량비 0.79에서 ICCD를 사용하여 위상 동기화된 OH 자발광 이미지를 취득하였다. NOx 배출은 각 상기 실험조건에서 NOx 분석기를 이용하여 취득하였다. 위상에 대한 $OH^*$ 이미지를 취득함으로써 연료-공기 혼합정도가 화염의 구조에 미치는 영향을 확인할 수 있었다. 또한 국소 열방출의 특성을 통해, 연료-공기 혼합정도에 따른 연소불안정이 발생하거나 소멸되는 영역에 대한 정보를 얻을 수 있었으며, 혼합정도에 따른 NOx 농도를 측정함으로써 희박 연소 영역에서는 $\sigma$가 커질수록 NOx 발생이 적음을 확인할 수 있었다. 이런 결과들은 연소불안정 현상의 메카니즘을 이해하는데 중요한 기초자료로 사용될 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.518-518
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• 2023

자연하천에서 오염물질의 혼합 거동은 비균일한 지형학적 요인으로 인해 매우 복잡한 특성을 나타낸다. 일반적으로 오염물질 거동 모델링에서는 수체에서의 혼합을 Fick의 법칙에 따라 유속에 의한 이송과 난류에 의한 확산으로 계산하고, 국부적인 정체현상 등에 의한 non-Fickian 혼합을 야기하는 하천의 특성을 기하학적 지형 형상으로 구현하여 실제 현상에 근접한 혼합 거동을 재현한다. 하지만 계산의 효율성을 위하여 모델링의 차원을 낮추는 경우, 하천의 지형을 경계조건으로 고려할 수 없게 된다. 특히, 1차원 모델링의 경우 하천의 비균일성을 무시하고 1개의 유선으로 간주하며, 이 경우 non-Fickian 물질이동 해석을 위한 추가적인 현상학적 해석이 필요하다. 지난 50년간, non-Fickian 물질이동 해석을 위한 다양한 현상학적 모형이 제시되어 왔다. 하천을 흐름영역과 정체영역으로 구분하고 두 개의 영역 사이의 물질교환 속도를 모델링하거나, Random walk 개념으로 물질이 이동하는 경우와 이동하지 않는 경우를 확률론적으로 모델링하거나, 물질이 정체되었을 때 다시 빠져나오는 시간을 모델링하는 경우가 그 예이다. 본 연구에서는 선행연구에서 제시한 음함수 형태의 현상학적 모형을 기반으로, 수치적 반복계산 없이 상류 경계에서 임의의 형태의 농도곡선(shape-free breakthrough curve)을 갖는 오염물질운(cloud)이 일정 거리를 유하하며 발생하는 변화를 예측할 수 있는 해를 제시한다. 본 연구의 방법론은 추적법(routing procedure)을 활용한 Fickian 혼합 해석, 전달함수(transfer function) 형태의 정체시간분포 해석, 그리고 라플라스 도메인에서의 해석해 유도를 포함한다. 본 연구에서 제시된 해는 2020년 경상북도 김천시에 위치한 감천의 4.5 km 구간에서 수행한 추적자 실험의 현장 자료를 통해 정확도를 검증하여 타당성을 입증하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 2부
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• pp.587-590
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• 2012

본 연구에서는 층류 연소속도 측정을 노즐 버너로 형성된 분젠화염에서 각도법과 면적법을 이용하여 다양한 조성비를 갖는 합성가스의 층류 연소속도를 실험적으로 측정하였다. 수행된 연구의 합성가스 조성비는 $H_2:CO$ 비가 10:90%, 25:75%, 50:50%, 75:25%이며, 당량비는 이전 연구와의 비교를 위해 0.5에서 1.4까지 수행하였다. 측정된 층류 연소속도는 수행된 다양한 조성비와 당량비 범위에서 수치계산 결과와 타 연구자들의 실험 결과 값들과 잘 일치하였다. 본 연구에서도 층류 연소속도는 $H_2$ 함유량 증가와 함께 증가됨을 알 수 있었으며, 연소속도의 중요한 증가 현상은 당량비의 증가로 확인되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권1호
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• pp.69-75
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• 2003

In this study, his technique was applied to a GDI spray in order to investigate the mixture distribution. In addition, the homogeneity degree and diffusion effect according to ambient temperature in the high pressure chamber were analyzed by using an entropy analysis method. From this experiment, we could find that entropy analysis is very effective method for the analysis of mixture formation, and the entropy values increase with the progress of uniformity in diffusion Process. we tried to provide the fundamental data for parameter which effects on the spray macroscopic characteristics with mixture ratio of diesel and gasoline. In addition, the mixture formation was analyzed by using entropy analysis. The entropy analysis is based on the concept of statistical entropy, and it identifies the degree of homogeneity in the fuel concentration. From the entropy analysis results we could find that the direct diffusion phenomena is a dominant factor in the formation of a homogeneous mixture at downstream of GDI spray especially in vaporizing conditions. As to increasing ambient temperature and increasing gasoline rate, the entropy intensity using the statistic thermodynamics method is increased because evaporation rate is higher gasoline than diesel.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.1128-1133
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• 2004

A comprehensive experimental and numerical study has been conducted to understand the influence of $CH_{3}Cl$ addition on $CH_{4}/O_{2}/N_{2}$ premixed flames under the oxygen enrichment. The laminar flame speeds of $CH_{4}/CH_{3}Cl/O_{2}/N_{2}$ premixed flames at room temperature and atmospheric pressure are experimentally measured using Bunsen nozzle flame technique, varying the amount of $CH_{3}Cl$ in the fuel, the equivalence ratio of the unburned mixture, and the level of the oxygen enrichment. The flame speeds predicted by a detailed chemical kinetic mechanism employed are found to be in excellent agreement with those deduced from experiments. As $CH_{3}Cl$ addition is increased temperature at the postflame is not almost varied but the heat release rate and $EI_{NO}$ are decreased. The function of $CH_{3}Cl$ as inhibitor on hydrocarbon flames becomes weakened as the level of the oxygen enrichment is increased from 0.21 to 0.5.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.258-262
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• 2011

실험용 분젠 연소기를 사용하여 예혼합된 메탄-산소 층류화염전파속도를 연구하였다. 이를 위해 $CH^*$ 자발광 측정기법과 슐리렌 사진술이 사용되었다. 실험결과는 CHEMKIN 3.7을 이용한 수치해석 결과와 비교하였다. 층류화염전파속도를 측정하기 위하여 층류여역 내에서 전체 당량비는 0.5에서 2.0까지 조절하였다. 동축 화염에서 화염전파속도는 각도측정법을 사용하였으며 슐리렌 사진에서는 3.1 m/s로 $CH^*$ 자발광 사진에서는 2.9 m/s로 측정되었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제26권1호
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• pp.28-34
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• 2015

HCCI (Homogeneous Charged Compression Ignition) hydrogen engine has relatively narrower operation range caused by backfire occurrence due to the rapid pressure rising by using higher compression ratio and significant reaction velocity. In this study, to grasp of backfire process and characteristic in the HCCI research hydrogen engine, in-cylinder pressure, intake pressure and backfire limit range are analyzed with compression ratio and intake valve open timing, experimentally. As the result, it is observed that knock is occurred just before backfire occurrence in HCCI hydrogen engine but not spark igntion type, this phenomenon is always the same for the above variables. Also backfire limit range are expanded up to 50% for the more retarding intake valve open timing in this operating conditions.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.628-633
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• 2012

It was found that the pure hydrogen-air pre-mixture was self-ignited at a high compression ratio without any assisting method in room temperature, thus refuting the preconception that compression ignition of hydrogen engine was impossible. Therefore, in order to analyze the correlation of compression ignition condition at cold start with hydrogen HCCI engine clearly, the possibility of compression igniting compression ratio is investigated with the change of equivalence ratio and engine speed, experimentally. As the results, it is confirmed that the possibility of compression-igniting compression ratio at cold start was decreased by increasing equivalence ratio due to decreasing auto-ignition temperature. In addition, it is grasped that the possibility of compression-igniting compression ratio at cold start is decreased around 14.9% by increasing engine speed at same supply energy.

• 대한기계학회논문집B
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• 제29권2호
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• pp.255-262
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• 2005

A comprehensive experimental and numerical study has been conducted to understand the influence of $CH_{3}Cl$ addition on $CH_4/O_2/N_2$ premixed flames under the oxygen enrichment. The laminar flame speeds of $CH_4/CH_{3}Cl/O_2/N_2$ premixed flames at room temperature and atmospheric pressure are experimentally measured using Bunsen nozzle flame technique, varying the amount of $CH_{3}Cl$ in the fuel, the equivalence ratio of the unburned mixture, and the level of the oxygen enrichment. The flame speeds predicted by a detailed chemical kinetic mechanism employed are found to be in excellent agreement with those deduced from experiments. Even though the molar amount of $CH_{3}Cl$ in a methane flame is increased, temperature at the postflame is not significantly varied, but the calculated heat release rate and emission index of NO are largely decreased for the oxygen enhanced flame. The function of $CH_{3}Cl$ as inhibitor on hydrocarbon flames becomes weakened as the level of the oxygen enrichment is increased from 0.21 to 0.5.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제7권8호
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• pp.43-54
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• 1999

The effects of equivalence ratio and pressure on burnt gas temperature in premixed fuel rich propane-oxygen-inert gas combustion are investigated over the wide ranges of equivalence ration from 1.5 to 2.7 and pressure from 0.1 to 7 MPa by using a specially designed disk -type constant-voume combustion chamber, The premixtures are simultaneously ignited by eight spark plugs located on the circumference of combustion chamber with 45 degree interals. The eight converging flames compress the end gases to high pressures. The burnt gas temperature is meausured by the nmodifie dtow-colr pyrometry method. The transmissivity in the chamber center during the final stage of combustion at the hightest pressure is meausred by in situ laser extinction method. It is found that a temperature difference between the burnt gas temperature measured by mofidied and conventrational two-color method is 10 to 20 K, but the accuracy of the modified two-color methdo is higher if the local transmissivity in observed region is uniform , and the combustion at higher pressures results gas density conditions and the burnt gas temperature increases as the volume fraction of argon is increased because the specific heat of argon is lower compared to that of nitrogen with a constant equivalence ratio.