• 한국연소학회지
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• 제10권2호
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• pp.35-41
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• 2005

Behaviors of lean premixed flame of propane/air and methane/air flame anchored by a pilot flame in a tube were investigated experimentally varying the mean velocity from 10 to 140 cm/s and the equivalence ratio from 0.45 to 0.8. Behaviors of both flames are divided into five regions of stable, flash-back, tail-out, flickering and vibrating. General characteristics of each region and Le number effect are investigated. Two main instabilities, flickering and vibration, are both unstable but the instability mechanism, the frequency and the amplitude of pressure fluctuation are different. In the edge of the vibrating region, pressure fluctuation repeats generation and extinction. Repeated growth and decrease of the amplitude of pressure fluctuation are explained by Rayleigh#s index.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권8호
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• pp.857-864
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• 2012

복사열손실을 받는 확산화염의 선형 안정성 해석을 수행하여 복사강도와 Damkohler 수에 대한 화염 불안정이 나타나는 조건을 확인하였다. 대향류 유동장을 모델로 하여 Lewis 수는 1로 가정하였다. 반응속도 제한에 의한 소염근처에서 교란의 증가율은 실수의 고유값을 가지며 안정한계는 정상상태 소염조건과 정확하게 일치한다. 반면에 복사 열손실에 의한 소염 영역 근처에서 증가율의 고유값은 복소수이며 정상상태 소염 전에 맥동 불안정성이 예측된다. 진동하는 화염온도가 양의 실수 고유값을 갖는 정상상태 화염온도 보다 클 경우에만 한계 순환 안정 특성이 나타난다. 만약 그 온도보다 작게 되면 화염은 회복되지 못하고 소염된다. 넓은 복사강도 범위에 대하여 복사 열손실에 의한 불안정성의 안정한계 곡선을 도시하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.55-62
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• 2009

층류영역의 분출유량에서 큰 가진강도 효과를 얻기 위해 연료관 관 공명주파수로 가진된 비예혼합 분류 화염의 일반적인 가진 연소특성을 실험적으로 조사하였다. 화염 안정화 특성에서는 두 가지 형태의 부상 특성이 존재하는 사실을 알았는데, 화염이 부상되는 가진강도 크기에서 한 쪽은 감소, 다른 영역에서는 증가하는 것으로 나타나 각각 서로 다른 부상기구가 존재함을 확인할 수 있었다. 특히 부상되지 않고 노즐에 부착된 분출유량 영역에서의 가진 연소특성을 가진 강도에 따른 화염 길이와 형상, 유동장 응답 특성 그리고 노즐 출구에서의 유속 분포를 중심으로 집중 조사하였다. 특이한 현상으로는 가진 강도 증가에 따라 화염의 신장과 in-burning 현상 그리고 화염 내 거동 와동들의 말림방향이 서로 역전되는 현상 등이 발견되었다. 노즐 출구의 유속분포와 가시화 기법을 통해 이러한 현상들이 노즐관 관벽 안쪽서부터 음의 속도가 발생하기 시작함에 따라 주변 산화제인 공기가 노즐관 안으로 유입되는 현상과 관련되는 것으로 파악되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권9호
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• pp.859-866
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• 2010

대향류 확산화염에서 확산-전도 불안정성에 의한 맥동불안정성의 비선형 거동을 수치 해석적으로 연구하였다. Lewis 수를 1보다 충분히 크게 두고 일차원 준정상상태의 화염의 해로부터 Damkohler 수를 섭동시켜 시간에 따른 화염의 전개를 계산하였다. 맥동 불안정성에 의한 비선형 화염전개는 세 가지 다른 형태, 즉 교란이 점점 감소되는 경우, 교란이 증폭되어 안정된 주기적 진동이 일어나는 경우, 그리고 교란이 계속 증폭되어 화염이 소염되는 경우 등으로 나타났다. 스트레치를 받지 않는 화염의 결과와 달리 대향류 유동장의 화염에서는 안정된 한계순환 맥동 불안정이 존재하였다. 세 가지 다른 형태의 화염 전개를 보이는 임계 Damkohler 수를 계산하여 동적 소염이 일어나는 영역을 표시하였고, 이는 층류소화염의 국소소염 계산에 이용될 수 있다. 불안정성이 나타나는 갈래질의 구조는 초임계 및 임계이하 Hopf 갈래질로 나타났다. 특정한 Damkohler 수의 영역에서 안정된 한계 순환 갈래질이 나타났으며, 화염온도가 증가함에 따라 영역이 축소되어 안정된 한계순환이 일어나는 영역은 사라지고 불안정한 한계순환 갈래질이 나타났다. 안정된 한계순환 영역이 확장되는 영역이 존재하며, 이는 단순한 한계순환 불안정성이 주기배증에 의한 Rossler 갈래질이 나타나면서 한계 영역이 확장되었다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.401-402
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• 2014

• 소음진동
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• 제10권6호
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• pp.991-997
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• 2000

The objective of this study is to examine the onset condition and the frequency characteristics of the low-frequency combustion oscillation in a surface burner. For this purpose, extensive parametric studies have been performed experimentally and the effects of size of each section, the equivalence ratio, and the entrance velocity on oscillatory behavior explored. The experimental results were discussed in comparison with the other combustors associated tilth the low-frequency combustion oscillation. The combustion mode is driven at high combustion rate by the lift of unstable flame near the lower limit of the combustible equivalence ratio. The oscillation frequency is dependent not on the burner geometry but on the equivalence ratio and the combustion load. Low-frequency combustion mode was formed to be divided into two different modes, named C1 and C2 respectively. Two modes occurred individually, simultaneously or transitionally according to the equivalence ratio and combustion load. The characteristics of low-frequency oscillation is different from each other depending on the type of combustors. The surface burner has also its own characteristics of low -frequency oscillation.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2004년도 제28회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.42-48
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• 2004

Lean laminar premixed propane and methane flames which were anchored by a hydrogen-pilot flame in a tube were investigated experimentally. The flame shapes were observed by varying mean velocity from 10cm/s to 140cm/s and equivalence ratio from 0.45 to 0.8. In this study, behaviors of flames are divided into five regions such as tail-out, flash-back, flickering, stable and vibrating flames with respect to the mean velocity and the equivalence ratio. Although the flames are unstable in both the flickering and the vibrating region, they have different characteristics such as the frequency, sound generation and creation process of flame curvature. The flickering region exists near the flammability limit and the flame flickers in a frequency of about 10Hz. When flame front is bended, the propane flame front is straightened and the methane flame front is bended more by thermo-diffusive instability. In the vibrating region, the flame vibrates emitting audible sound in a frequency of about 100Hz. In the boundary of vibrating region, the vibration of flame changes between two modes such as single frequency vibration and dual frequency vibration. Increase and decrease of vibration in each mode are determined by thermo-acoustic instability.

• 에너지공학
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• 제13권3호
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• pp.205-213
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• 2004

본 연구에서는 고가인 고속도 CCD카메라가 아닌 비교적 간단한 광파이버 시스템을 이용한 자려진동연소 발생에 관한 검출과, 진동연소가 발생하기 전에 이를 미리 예견할 수 있는 통계학적 수법에 관해 조사를 하였다. 먼저 자려진동연소의 발생시에 사용될 수 있는 광파이버의 유용성이 검증되었다. 광파이버에 의해 검출되어진 OH 라디칼 자발광 강도는 고속도 CCD카메라에 의해 얻어진 값과 강한 자려진동연소가 발생할 때에 거의 일치를 하였다. 자려진동연소가 발생하면 시스템과 연소기기에 손상을 가하게 된다. 이러한 피해가 발생하기 전에 자려진동연소의 발생 징후를 미리 포착하려는 시도를 하였다. 이를 위해 압력과 OH라디칼 자발광과 같은 화염에서의 변동성분께 대한 통계학적 처리를 이용하여 자려진동연소의 발생을 예견할 수 있는 독특한 수법에 관해 조사를 하였다.

• 에너지공학
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• 제10권4호
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• pp.379-386
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• 2001

본 연구는 산업용 고부하 버너연소에서의 NO$_{x}$ 저감에 관한 실험적 연구이다. 본 연구에서는 NO$_{x}$의 정량적 농도 분포 측정을 위하여 레이저 유동 형광법을 사용하였다. XeCL 엑시머 레이저를 사용하여 NO A-X (0, 0) 진동밴드를 226 nm로 여기하였다. 또한 P$_{21}$+Q$_1$(14.5)/R$_{12}$+Q$_2$(20.5)/P$_1$(23.5) 전이를 여기라인으로 하였으며 다른 간섭의 영향을 최소화 하였다. 본 실험에서 이중선회 확산화염에서의 NO 농도 분포를 측정하였으며, 이 스월버너에서의 화염의 후류에 있어서 NO 농도는 1차/2차 공기비가 증가할 때 감소함을 알수 있었다.

• 한국연소학회지
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• 제14권1호
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• pp.1-8
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• 2009

Experiment is conducted to grasp effects of flame curvature on flame behavior in laminar lifted-jet flames. Nozzle diameters of 0.1 and 1.0mm are used to vary flame curvature of edge flame. There exist three types of edge flame oscillation. These edge flame oscillations may be caused by radial heat loss at all flame conditions, by fuel Lewis numbers near or larger than unity with the help of appreciable radial conduction heat loss, and by buoyancy effects. These are confirmed by the analysis of oscillation frequencies. It is however seen that the change of lift-off height through edge-flame oscillation is mainly due to radial heat loss irrespective of Lewis number and buoyancy.