• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2006년도 제33회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.65-72
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• 2006

Experiments in methane-air low strain rate counterflow diffusion flames diluted with nitrogen have been conducted to study the behavior of flame extinction and edge flame oscillation in which flame length is less than the burner diameter and thus lateral conduction heat loss in addition to radiative heat loss could be remarkable at low global strain rates. Critical mole fraction at flame extinction is examined with velocity ratio and global strain rate. Onset conditions of edge flame oscillation and flame oscillation modes are also provided with global strain rate and added nitrogen mole fraction to fuel stream (fuel Lewis number). It is seen that flame length is closely relevant to lateral heat loss, and this affects flame extinction and edge flame oscillation considerably. Edge flame oscillations in low strain rate flames are experimentally described well and are categorized into three: a growing oscillation mode, a decaying oscillation mode, and a harmonic oscillation mode. The regime of flame oscillation is also provided at low strain rate flames. Important contribution of lateral heat loss even to edge flame oscillation is clarified.

• 한국연소학회지
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• 제17권4호
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• pp.51-59
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• 2012

Experimental study in coflow jet flames has been conducted to investigate the helium-dilution effect of coflow air on self-excitation. For various helium mole fractions and jet velocities, two types of self-excitation were observed: buoyancy-driven self-excitation and Lewis-number-induced self-excitation(here after called Le-ISE) coupled with buoyancy-driven one. The difference between buoyancy-driven and Le-ISE is clarified by using the Mie-scattering visualization as well as exploring the different features. The mechanism of Le-ISE is proposed. When the system Damk$\ddot{o}$hler number was lowered, Le-ISE is shown to be launched. Le-ISE is closely related to heat loss, in that it can be launched in even methane jet flame (Lewis number less than unity) with helium-diluted coflow air. Particularly, Le-ISE becomes significant as the Damk$\ddot{o}$hler number decreases and heat-loss becomes significant.

• 에너지공학
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• 제13권2호
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• pp.144-151
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• 2004

희박 예혼합 연소방식을 채용한 150MW급 대형 저 NOx 가스터빈 연소기에서 발생하는 급격한 연소진동 발생을 저감하였다. 희박 예혼합 연소기에서는 연소튜닝이 적절히 이루어지지 많은 경우에 연소불안정에 기인한 높은 연소진동의 발생과 함께 NOx 배출량이 높아질 가능성이 있다. 대상 가스터빈의 연소 모드 전환 중에 발생하는 연소진동의 주파수와 크기는 각각 80Hz및 4-9psi로 나타났으며, 대기온도가 낮아짐에 따라 연소진동의 크기가 증가하는 경향을 보였다. 연소진동에 영향을 미치는 인자로서 버너노즐로 공급되는 연료유량을 균등화하기 위한 연소튜닝과 연소모드 전환시 연료라인에 연료를 미리 공급(prefilling)하는 것이 화염안정에 매우 큰 효과가 있었다. 그 결과 연소모드 전환 중에 발생하는 연소진동을 2.5psi까지 저감할 수 있었으며, 150 MW기저부하 운전 중에 NOx 발생량을 35-43ppm(15% $O_2$)으로 유지할 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제27권4호
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• pp.85-91
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• 2023

본 연구에서는 GT24 가스터빈의 1단 연소기인 EV버너를 대상으로 수소연료 혼소에 대한 화염거동, 연소 진동 및 NOx 배출 특성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 수소 혼소율이 증가할수록 NOx 배출 농도가 증가하는 결과를 확인하였다. 이러한 변화는 연료 밀도 변화로 인한 침투깊이 변화, 화염전파속도 증가에 따른 화염위치 변화에 기인한 연료 혼합도 감소와 연소진동으로 인한 시간적 혼합도 섭동 영향이 복합적으로 작용한 결과로 판단되었다. 1.3~3.1bar 범위의 가압 시험을 통해 고압 운전 조건의 NOx 배출 특성을 예측하고 이를 토대로 천연가스용 EV 버너의 수소혼소 한계를 평가하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.448-453
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• 2016

선박의 프로펠러나 임펠러와 같은 유체기기에서는 캐비테이션 현상으로 인해 마모와 침식이 발생한다. 이와 같은 기기손상은 소음과 진동을 발생시켜 기기수명을 단축시키는 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 캐비테이션 현상에 대한 저항성을 높이기 위해 산업 현장에서 많이 사용되고 있는 고속화염용사코팅의 공정 최적화에 따른 각 요소별 중요도를 분석하였다. 다구찌 실험계획법을 적용하여 ALBC3 모재 표면에 비정질 분말을 코팅하였고 기공도 실험을 통해 각 요소별 특성을 분석하였다. 다구찌 실험계획법에 의해 고속 화염용사(HVOF) 코팅의 최적 공정을 찾아낸 결과 연소압이 80 psi, 코팅거리가 270 mm, 이송속도가 200 mm/s, 분말속도는 25 g/min으로 확인되었고, 그 결과, 연소압, 코팅거리 및 분말속도는 25% 이상으로 비슷한 기여도를 나타냈고 이송속도는 19%로 다소 떨어지는 수준을 나타내었다. 공정에 대한 각 인자별 기여도는 약간의 차이는 있지만 그 차이가 크지 않으므로 네 개의 인자 모두 고속 화염용사(HVOF) 코팅 공정에서 중요한 기여를 하였다.

• 한국연소학회지
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• 제19권2호
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• pp.21-27
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• 2014

Experimental study in laminar propane coflow jet flames has been conducted to investigate self-excitations. For various propane mole fractions and jet velocities, two types of self-excitation were observed: (1) buoyancydriven self-excitation (hereafter called BDSE) and (2) Lewis-number-induced self-excitation coupled with (1) (hereafter called LCB). The mechanism of Lewis-number-induced self-excitation (hereafter called LISE) is proposed. When the system $Damk\ddot{o}hler$ number was lowered, LISE was shown to be launched. The LISE is closely related to heat loss, such that it can be launched in even helium-diluted methane coflow-jet flame (Lewis number less than unity). Particularly, The LISE becomes significant as the $Damk\ddot{o}hler$ number decreases and heat-loss is excessively large.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.676-684
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• 1990

본 연구에서는 다공성 매질을 이용하여 예혼합기체를 맥동연소시킬 때의 진동 특성, 열적특성 및 연소특성에 관한 것이다. 먼저, 맥동의 모우드형상 및 발생조건 을 열전달과 음향이론을 바탕으로하여 예측하고 실험을 통하여 검토하였다. 또한 맥 동에 의한 화염형상의 변화를 가시화하여 관측하고, 온도분포 및 배기가스의 조성등을 측정하여 맥동 연소와 비맥동 연소를 비교 고찰하였다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2006년도 제33회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.73-78
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• 2006

The lifted oscillating flame has been studied using experiments of inverse diffusion flames that the air jet injected into a methane background. To find out the characteristics of inverse diffusion flames, fundamentally flame stabilized diagram is investigated with various air and fuel jet velocities. It has five regions - flame extinction, stable attached flame, anchored flame, liftoff flame and blow off region. In inverse diffusion flame, lifted flames were observed near the blow off region. As long as flames lift off, flames oscillate by periods. In this oscillating lifted flame region, the frequency of 1 and under were observed in various air and methane jet velocities. Characteristics of lifted flames are also examined by using the ICCD direct image. And intensity of flame chemiluminescence is very different in rising and falling period from photographs. For the present, it is predicted that the changes of flame structure are related with flame oscillation, but more experiments will be needed to make clear the phenomenon.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2004년도 제29회 KOSCI SYMPOSIUM 논문집
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• pp.130-137
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• 2004

The flame patterns were investigated in an oscillating combustion burner equipped with a proportioning valve. The proportioning valve is driven by a solenoid and has an elastomer part which controls the valve opening area. For characterizing the valve, nozzle exit velocities were measured with a Hot Wire Anemometry. The flame patterns were investigated by direct photographing methods using a high speed camera and a digital camera. The results show that the nozzle exit velocities could be controlled diversely and rose up and fell down abruptly, so the valve seemed appropriate for the application for the oscillating combustion burner. Mushroom shaped and highly wrinkled flames were a typical features of the oscillating combustion burner. As the oscillating intensity of the fuel flow increased, the flame length was shortened.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.129-132
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• 2014

A study on laminar coflow jet flames diluted with helium and nitrogen has been conducted to investigate self-excitations. The stability map was provided with a function of nozzle exit velocity and fuel mole fractions of propane or methane. The results show that there exist three types of self-excitations; (1) buoyancy-driven self-excitation (BDSE), (2) Lewis number induced self-excitation coupled with buoyancy (LCB) and (3) Lewis number induced self-excitation (LISE).