• 대한기계학회논문집B
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• 제37권10호
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• pp.911-918
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• 2013

Double cone 버너를 장착한 가스터빈용 EV (Environmental Vortex)버너의 연소 특성과 NO 배출 특성을 수치적으로 조사하였다. NO 배출 저감을 위해 연료와 공기의 혼합 특성을 예측하였다. 혼합도와 NO 배출과의 상관관계를 예측하기 위해 메탄 1단계 화학반응식과 2단계 반응식에 적용하여 연소 해석을 수행하였다. 1단계 반응식을 적용한 결과, 혼합도가 저하된 모델에서 NO 배출량이 약 2% 증가하였으며, 혼합도가 향상된 모델의 경우 cone 상부에서 과다한 고온의 화염 영역이 형성되어 NO가 약 169%나 증가하였다. 2단계 반응식의 경우 첫 번째 모델에서 약 3% NO 배출량이 증가하였으며, 두 번째 모델에서 cone 내부의 고온 영역이 형성되지 않고 NO가 약 5% 감소하였다. 이 결과는, 혼합 특성이 저감된 모델에서 NO가 약 63% 증가하였고, 혼합 특성이 향상된 모델에서 NO가 약 11% 감소한 실험결과와 잘 부합하였다. 정량적인 오차가 있음에도, NO 배출의 정성적 경향성이 유사하므로 2단계 반응식을 적용한 수치해석을 통해 설계 변경 방안을 제시하는 것은 타당할 것으로 판단된다.

• 동력기계공학회지
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• 제13권2호
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• pp.5-10
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• 2009

In recently, studies concerned to the diesel engine uses a natural gas as a fuel oil whose infra has been built already was approached to PCCI or HCCI with keeping a high thermal efficiency and reducing NOx and PM have been researching actively in normally single cylinder. An ignition source is required to bum the natural gas by a spark plug in gasoline engines, due to a higher auto-ignition temperature of natural gas. Then gas oil and DME were introduced as the ignition source. In this study as basic data for practical use of natural gas PCCI and HCCI engines, combustion characteristics and emission characteristics on 4-cylinders natural gas PCCI and HCCI engines with gas oil and DME as ignition sources were analyzed and the engine load range that is main object for practical use of PCCI and HCCI engines was made clearly by empirical experiment.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.74-79
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• 2005

The Homogeneous Charge Compression Ignition(HCCI) combustion is currently under intensive investigation because of its potential to increase thermal efficiency while greatly decreasing NOx and p.M. In order to account for the thermal boundary layer effects, the two-zone model has been developed to analyze the combustion characteristics of HCCI engine. The detailed chemistry are represented by the GRI mechanism 3.0 involving 53 species and 325reactions. The present combustion model has been validated against the experimental results. Computations are also made for the wide-range operating conditions of HCCI engine.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.415-418
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• 2011

비선형적인 연소불안정 현상 이해를 위해서는 압력 섭동에 대한 화염 반응 특성 파악이 중요하다. 이전 연구는 스피커에 의한 연료와 공기 혼합체 섭동에 대한 난류, 층류 예혼합 화염의 반응, 그리고 화염에 직접 축 방향 압력파를 가진하는 경우로 나뉜다. 본 연구에서는 액체로켓엔진 연소환경을 모사한 연소화염의 횡 방향 가진파에 대한 화염 응답 함수 파악을 위한 실험 장치를 고안하여 제시하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제3권6호
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• pp.78-86
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• 1995

The structure of premixed turbulent flames in a constant-volume vessel was investigated using a microprobe method. The flame potential signal having one to eight peaks was detected in the case of turbulent flames, each of them being regarded as a flamelet existing in the flame zone. Based on this consideration, the flame propagation speed, the thickness of the flame zone, the number of flamelets and the separation distance between adjacent flamelets in the flame zone were measured. The experimental resuits of this work suggest the existence of "reactant islands" behind the flame front when the turbulence was intensified to some extent. The critical(lowest) ratio of turbulence intensity to the laminar burning velocity being found to be about 0.7 for the formation of reactant islands in this experiment.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권8호
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• pp.75-83
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• 2005

확대형 채널 내의 정상 천음속 희박 예혼합 연소에 대해 점근해석을 이용하여 연구하였다. 이 모델은 근음속의 유동 속도와 일직선 채널로부터 벗어난 작은 형상변화 그리고 1단 1차 Arrhenius 화학 반응율에 의한 적은 열 방출 사이에서 일어나는 비선형 상호작용에 대하여 탐구하였다. 반응유체 유동은 연소 가스의 질량 분율을 계산하는 상미분 방정식과 연계된 비균질 천음속 미교란 방정식(TSD)을 사용하여 묘사하였다. 또한 점근해석으로부터 반응유체 유동 문제를 지배하는 상사 파라미터들을 유도하였다. 수치 결과들은 대류와 화학반응 그리고 형상효과 사이에 일어나는 복잡한 비선형 상호작용과 유동에 미치는 이것의 영향 등이 잘 나타나 있다.

• 설비공학논문집
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• 제29권7호
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• pp.350-359
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• 2017

Premixed burner is a very strong candidate in household condensing gas boiler burner system because it has low CO and NOx emission with high thermal efficiency. The objective of this study was to determine combustion characteristics of cylindrical premixed burner using different baffle plate and flame holes. Results showed that cylindrical premixed flame mode could be changed into lift-off flame, blue flame, red flame, and green flame with increasing equivalence ratio. In particular, blue flame was found to be very stable at heating load of 8,82~35,280 kcal/h. NOx emission was under 26 ppm between 0.775 to 0.813 of equivalence ratio. CO emission was under 58 ppm under the same equivalence ratio. Thermal efficiency, a very important index in condensing gas boiler, was found to be above 90.13% under the same equivalence region.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.182-189
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• 2005

In order to investigate the effect of premixed gasoline, diesel fuel, and n-heptane charges on the combustion and exhaust emission characteristics in a direct injection (DI) diesel engine, the experimental studies are performed. The premixed fuels are injected into the premixing chamber that installed upstream of the intake port in order to minimize the inhomogeneity effect of premixed charge. The injection nozzle for directly injected fuel is equipped in the center of the combustion chamber. The air temperature control system is equipped in the intake manifold to examine the effect of air temperature. The experimental results of this study show premixing fuel is effective method to reduce the NOx and soot emissions of diesel engine. NOx emissions are linearly decreased with increasing premixed ratio for the three kinds of premixed fuels. The heating of intake air $(80^{\circ}C)$ reduced the deterioration of BSFC in high premixed ratio, because it promotes evaporation of premixed diesel droplet in the premixing chamber.

• 에너지공학
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• 제25권1호
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• pp.100-107
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• 2016

본 연구에서는 예혼합 화염과 비예혼합 화염을 동시에 구현하는 하이브리드 연소시스템에 배기가스 재순환 방법(FI-EGR and FPI-EGR)을 적용하여 공해물질 저감 효과를 확인하였다. 그 결과, 배기가스 재순환을 적용한 경우 상당량의 NOx 배출지수가 감소하는 것을 확인 할 수 있었으며, 추가적으로 배기가스 재순환을 적용한 하이브리드 연소시스템의 배출성능이 동일한 배기가스 재순환율을 가지는 비예혼합 화염의 배출성능보다 우수함을 확인하였다. 특히, 비예혼합 화염과 예혼합 화염의 비율이 50: 50인 하이브리드 연소시스템의 연료 측에 25% 까지 배기가스를 재순환 시킬 경우(FI-EGR), 배기가스 재순환을 적용하지 않은 비예혼합 화염에 비해 NOx 배출지수가 59% 저감되는 것을 확인하였으며, 혼합비율이 70:30인 하이브리드 연소시스템의 예혼합기와 연료측에 15%까지 배기가스를 재순환 시킬 경우(FPI-EGR), 배기가스를 재순환하지 않은 하이브리드 화염에 비해 NOx 배출지수가 48% 저감되는 것을 확인하였다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.283-284
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• 2014