• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.213-216
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• 2009

가스터빈 연소기의 화염 특성을 알기 위하여 분할 연소기 시험을 수행하였다. 점화시험은 여러 가지 연소기 유입 공기속도와 공기과잉율에 따라 토치 점화장치를 이용하여 수행되었다. 또한, 연료를 충분히 공급한 상태에서 점화를 수행한 후 점차 연료량을 감소시켜가며 희박연소한계를 측정 하였다. 실험 결과, 공기과잉율 6에서 안정한 점화를 보였고 이 값은 연소기 공기 유입속도에 따라 점점 증가함을 보였다. 최소 실화한계는 연소기 공기 유입속도 40 m/s에서 약 4였고, 이 값 또한 연소기공기유입속도에 따라 약 10 까지 증가함을 보였다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권2호
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• pp.1-8
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• 2017

본 연구에서는 모델연소실 내부 메탄-산소 확산화염의 연소특성을 분석하기 위해 추진제의 다양한 분사조건에서 연소실험을 수행하여 연소안정한계 측정 및 화염의 형상변이를 관찰하였다. 연구 결과, 추진제가 이론당량비 조건으로 접근할수록 높은 산소 Reynolds 수($Re_o$) 구간에서도 안정적인 부상화염이 관찰되었으며, 가시화염의 길이는 증가하고, 부상높이는 감소하는 경향이 나타났다. 스월 동축형 인젝터에 의한 추진제의 스월효과로 인해 폭이 넓고, 길이가 짧은 화염이 생성되어 연소실 크기가 제한적인 추력기에서의 사용이 적합함을 확인하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.158-165
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• 2006

In order to provide the database for designing microcombustors, the combustion characteristics of premixed methane and propane air microflames at normal and elevated temperatures and atmospheric pressure generated on a microtube were studied experimentally and computationally. The stability limits of premixed microflames and the propensity of the microflames near the stability limits were experimentally determined, while the structure of the microflame at the fuel-leanest limit was obtained using a two-dimensional CFD simulation with a reduced kinetic mechanism. For all the microflames, the stability limits were observed only in the fuel-rich region. Results also show substantial extension of stability limits with elevated temperature that is realistic condition for micro fuel processing and significant fuel dilution immediately near the tube exit due to a low Peclet number times Lewis number effect.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권12호
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• pp.3344-3351
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• 1995

The stability of diffusion flame formed behind a bluff body with fuel injection slits was experimentally investigated in various fuel injection angles, fuel injection ratios, grids and extension ducts. The flame stability limits, temperature distributions and length of recirculation zones, direct photographs of flames were measured in order to discuss the stabilization mechanism of the diffusion flame. The results from this study are as follows. The fuel injection angle is an important factor in determining the flame stability. Stability limits can be improved by variety of the fuel injection ratio. When the grid and extension duct are set, stability characteristics are varied with the blockage ratios, grid intervals, and grid numbers. The recirculation zone not only serves as a steady ignition source of combustion stream but also governs the stabilization mechanism.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.1269-1279
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• 1995

An experimental study is carried out on turbulent diffusion flames stabilized by a circular cylinder in a divergent duct flow. A commercial grade gaseous propane is injected from two slits on the rod as fuel. Flame stability limits, as well as size and temperrature of recirculation zone, are measured by direct and schlieren photographs to clarify the characteristics and structure of diffusion flames and to assess the effect of various divergent angle of duct. The results of the present study are as follows. Temperature in the recirculation zone decreases with increasing divergent angle. The blow-off velocity in parallel duct is higher than that in divergent duct. Critical blow-off velocity is expected to be about 8-12 degree through blow-off velocity pattern. Regardless of divergent angles, the length of recirculation zone is nearly constant, and this length becomes longer with rod diameter. Pressure gradient has an effect on the eddy structure in shear layer behind the rod. With the increase of divergent angle, large scale eddies by dissipated energy in shear layer are split into small scale eddies, and the flame becomes a typical distributedreacting flame.

• 한국추진공학회지
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• 제16권6호
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• pp.41-47
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• 2012

연소 불안정 현상을 완전하게 이해하기 위해서는 천이 과정과 한계 진폭과 같은 비선형 거동에 대한 예측이 매우 중요하다. 가스터빈 희박 예혼합 연소기에서 이러한 비선형 거동은 화염의 비선형 동특성에 크게 의존하게 된다. 본 연구에서는 기존에 선형 해석으로부터 비선형 열음향 해석으로 확장하기 위해서 화염 묘사 함수를 통한 시스템 안정성 해석 기법이 소개되었다. 이를 위하여, 주파수 뿐만 아니라 속도 진폭에 따른 열발생율의 변동 특성이 실험 결과로부터 모델링되었다. 현재 해석 조건에서 비선형 모델링 결과, 주어진 연소기 길이에서 속도 진폭이 불안정 주파수에 미치는 영향은 미비하였으나, 성장률에는 크게 영향을 미치는 것으로 나타났다. 향후 다양한 조건에서 비선형 모델의 검증과 한계 진폭의 예측 결과에 대한 실험 결과와의 비교가 요구된다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권3호
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• pp.41-48
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• 2017

전단 동축형 인젝터를 통해 분사된 친환경 이원추진제 기체메탄-기체산소의 연소특성을 규명하기 위한 연구를 수행하였다. DSLR카메라를 이용하여 다양한 연소조건에서 화염을 촬영하였고, 이미지 후처리 기법을 통해 화염형상을 정량화한 후 그 특성을 분석하였다. 안정화 관점에서 확산화염은 anchored flame regime과 blow-off regime으로 구분될 수 있었으며, 산화제 레이놀즈 수($Re_o$)가 증가함에 따라 부착화염의 형성, 화염의 길이가 증가하는 경향을 나타냈다. 본 실험에 이용된 전단 동축형 인젝터는 추진제 제트의 운동량 확산에만 종속하고 그리 양호하지 않은 혼합으로 인해 분사방향으로 길이가 긴 화염을 형성하게 되므로 보다 큰 연소실 길이직경비가 요구됨을 확인할 수 있었다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제2권2호
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• pp.45-51
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• 2004

Initial flame development and propagation were visualized under different fuel injection timings to relate the initial flame development to the engine stability in a port injection SI engine. Experiments were performed in an optical single cylinder engine modified from a production engine and images were captured through the quartz window mounted in the piston by an intensified CCD camera. Stratification state was controlled by varying injection timing. Under each injection condition, the flame images were captured at the pre-set crank angles. These were averaged and processed to characterize the flame. The flame stability was estimated by the weighted average of flame area, luminosity, and standard deviation of flame area. Results show that stratification state according to injection timing did not affect on the direction of flame propagation. The flame development and the initial flame stability are strongly dependent on the stratified conditions and the initial flame stability governs the engine stability and lean misfire limit.

• 항공우주기술
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• 제3권1호
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• pp.188-196
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• 2004

수동제어기구로서 사용되는 배플의 축방향 길이의 최적화 및 한계를 평가하기 위하여, 축방향 길이를 작동인자로 하여 연소 안정성 여분을 평가하였다. 외부 교란 발생 장치로서 2번의 기폭이 가능한 펄스건을 사용하였다. 외부 교란에 대한 연소실에서의 응답 특성을, 감쇠 시간과 진폭비와 같은 인자를 도입하여 정량화하였다. 설계점과 탈설계점에서 시험을 수행하였으며, 분사기의 충돌점으로 생각할 수 있는 화염 영역을 감싸지 못하는 경우에는 배플의 충분한 감쇠 능력을 보장할 수 없음을 확인하였다. 따라서 연소 안정성의 여분의 경계는 50mm 정도의 배플인 것으로 판단되었다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2012년도 제45회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.319-321
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• 2012

The flammability limit and the flame instability of nitrogen-diluted LPG fuel was experimentally studied on a co-flow flame configuration. The combustion reaction of nitrogen-diluted hydrocarbon with air could be interpreted as the equivalent reaction of pure fuel with nitrogen-diluted air. Nitrogen-diluted LPG with nitrogen up to 90 % of nitrogen mole fraction in fuel, which is close to the flammability limit, could form a co-flow flame. Various parameters such as laminar or turbulent flame, the existence of diffusion flame with pure fuel, air temperature could affect the limit of flame formation.