• Journal of Energy Engineering
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• v.9 no.2
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• pp.146-155
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• 2000

연료분출을 수반하는 원통형 보염기 후류에 형성되는 확산화염에 대한 이온전류의 특성과 화염의 안정범위를 측정, 분석함으로써 연소특성을 고찰하였다. 난류강도가 큰 경우의 화염일수록 화염의 안정성은 악화되며, 화염내 중앙의 평균 이온전류값이 가장 높은 값을 갖는 영역은 블로오프 직전상태에 비해서 안정시의 경우 더욱 하류측에 존재한다. 난류의 정도가 강한 화염의 경우 국소적으로 반응이 활발한 화염 덩어리가 빠른 속도로 이동하며, 난류의 정도가 강한 화염의 경우에는 반응이 완만한 화염 덩어리가 저속으로 이동한다. 재순환영역에서 주류유동측으로 이동함에 따라 자기상관계수의 저하가 빨라지고 난류 시간스케일이 작아지며, 부염기 직후에서 하류로 이동함에 따라 자기상관계수의 저하가 늦어지고 난류시간스케일이 커진다. 주류공기에 강한 난류를 가하지 않은 경우에는 큰 난류시간스케일에 대응되는 저주파수 특성이외에도 작은 난류 시간스케일에 대응되는 고주파수 특성이 나타나며 , 주류공기에 강한 난류를 가한 경우에는 큰 난류 시간스케일에 대응되는 저주파수 특성이 나타난다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.9 no.2
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• pp.250-258
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• 1985

비균열 접선속도장에 기인한 화염스트레치 인자와 확산선호도가 예혼합화염의 전파속도에 미치는 영향을 연소가스와 예혼합기의 대향류 유동장을 모델로 하여 접합 전개 방법을 이용하여 일반 인 Lewis수 및 기체팽창을 고려하여 해석하였다. 이 결과 스트레치가 작은 경우에는 확산선호 도에 따라 화염특성이 급격히 변화하는데 이는 곡률을 가진 자유전파화염의 특성과 동일하며 스트레치가 큰 경우에는 확산선호도에 관계없이 화염전파속도는 감소하는 특성을 보여주었다. 또한, 화염스트레치의 실험적 측정 및 이론적 해석에 있어서의 정의 및 화염스트레치의 영향에 관한 현상적 설명에 대하여 재검토하였다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 1997.06a
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• pp.51-60
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• 1997

축대칭 곡면벽 제트 버너를 제작하여 화염의 안정화 특성을 실험적으로 연구하였다. 축대칭 곡면벽 제트 유동은 난류 강도의 증가와 더불어 버너 선단 부근에 재순환 영역을 형성하여 화염의 안정화를 촉진시킴으로서 기존의 튜브 버너에 비하여 화염의 안정화 특성이 향상되었다. 시간적으로 화염의 위치가 변동하는 난류 화염에서 화염의 안정화 특성과 밀접한 관계가 있는 OH 라디칼과 온도를 PLIF와 CARS를 각각 적용하여 측정하였다. 고유속으로 연소시키는 경우에 버너 선단에 형성된 재순환 영역에 OH 라디칼이 상당량 분포하고 있었으며 통계적으로 고온을 유지하였다. 이는 버너 선단에 형성되는 재순환 영역에 고온의 기연 가스가 점화원 역할을 하여 화학 반응이 활발하게 일어나고 있음을 의미한다. 이러한 결과로부터 고속의 출구유속에서 화염 안정화 특성은 재순환 영역에 의하여 영향을 받고 있음을 확인하였다.

• Fire Science and Engineering
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• v.18 no.2
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• pp.34-40
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• 2004

The effects of external flow excitation with various frequencies and amplitudes on the flame behavior and pollution emission characteristics from a laminar jet flame are experimentally investigated. Measurements of $NO_x$ emission indices ($EINO_x$), performed in vertical lifted flame like turbulent with various exciting amplitude at a constant resonance frequency, have been conducted. It was also conducted to investigate the effects of excited frequency at a constant exciting amplitude on $NO_x$ emissions with a various frequency ranged 0 Hz to 2 KHz. From the vertical lifted turbulent flame of the excited jet with resonance frequency by strong excitation was shown that the dependence of $NO_x$ emission could be categorized into three groups Group I of long flame length with high disturbances yielding high $NO_x$ emission, Group II of intermediate flame length and relative narrow flame volume with low disturbance yielding low $NO_x$ emission and Group III of long flame length and large flame volume with high time ＆ space disturbances behaviour yielding high $NO_x$ emission.

• Fire Science and Engineering
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• v.17 no.2
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• pp.25-34
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• 2003

In this paper, characteristics of the DC flashover voltage in the horizontal air gap of sphere-sphere/needle-needle electrode system were investigated when the combustion flame of paraffin oil was present between the two electrodes. The reduction characteristic of DC flashover voltage was discussed with the thermal ionization process, the relative air density and the deflection phenomena in the shape of flames that caused by the corona wind and Coulomb's force. As the results of an experimental investigation, It was found that the reduction characteristics of DC flashover voltages with flames were affected strongly by the flame deflection and the change of relative air density. It was also found that the thermal ionization phenomena were not important in the range of combustion flame temperature.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.1
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• pp.355-365
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• 1991

New definition for the interaction of flames is introduced and interacting turbulent diffusion flames issuing from two rectangular nozzles are investigated on the basis of the definition. Theoretical study through numerical model is carried out and experiment for validation is conducted. The characteristics of interaction due to the variation of major parameters such as nozzle spacing, Reynolds number and nozzle aspect ratio are studied. Results show that strong interaction occurs for small nozzle spacing, small Reynolds number and large aspect ratio. In order of their magnitude, the intensity of interactions on the individual transport mechanism is momentum, heat and mass. It is also found that interaction makes flames longer, tilted and finally merged. Increase of velocities and temperature, decrease of oxygen concentration and depression of turbulence are occurred in the region between flames.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.13 no.2
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• pp.64-76
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• 2009

Experimental and numerical studies are conducted on the characteristics of flame extinction and edge flame oscillation in counterflow diffusion flames. The characteristics of flame extinction and edge flame oscillation are well described varying burner diameter, separation distance between two burners, global strain rate, and velocity ratio. It is verified numerically and experimentally that radial conduction heat loss significantly contributes to flame extinction and edge flame oscillation at low strain rate flames in zero- and micro-gravity. It is also shown that for appropriately small burner diameters flame extinction modes are grouped into four and these are significantly attributed to excessive radial conduction heat loss. The edge flame oscillation can be characterized well by one curve with Strouhal number and Peclet number.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.6
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• pp.625-632
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• 2011

The ignition characteristics of a $CH_4$/hot air counterflow diffusion flame were investigated numerically using a flame-controlling continuation method. For the chemical reactions, the GRI-v1.2 reaction mechanism was used in the simulation. The maximum flame temperature was presented in the space of the inverse global strain rate, and showed S-curve-type behavior. The flame temperatures and velocities of the upper and middle branches were compared for different global strain rates. In addition, the global strain rate was compared with the local strain rates defined at the flame surface and the boundaries of the fuel and oxidizer sides of the fuel/air mixing layer. These local strain rates correlated well with the global strain rate.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2012.04a
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• pp.19-22
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• 2012

본 연구에서는 폭발사고가 반복되고 있는 마그네슘합금(Mg-Al alloy) 분진의 예방대책을 위한 안전자료로 활용하기 위하여 폭발특성평가 실험과 화염전파속도를 추정하였다. 화염전파속도는 폭발과압 강도에 영향을 주지만 분진폭발에서는 화염의 확산에 따른 피해예측에도 중요한 자료로 활용될 수 있다. 밀폐공간의 분진폭발에서 화염전파속도를 계산하기 위하여 분진의 연소시간과 화염면의 도달시간을 고려하여 폭발압력으로부터 추정하는 방법을 제시하고 마그네슘합금의 성분비율에 따라 폭발에 따른 화염전파속도를 계산하였다. 그 결과, Mg-Al(60:40 wt%), Mg-Al(50:50 wt%), Mg-Al(40:60 wt%)의 최대화염전파속도는 각각 15.5, 18, 15.2 m/s로 추정되었으며 성분비율에 따라 최대화염속도는 변화하는 경향을 나타냈다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1999.04a
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• pp.4-4
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• 1999

최근 충남대에서는 다양한 추진제와 연소 조건으로 액체로켓 연소 실험이 진행되고 있으며 그에 비례하여 많은 사고들이 발생하고 있다. 한 예로 GO$_2$/kerosene을 추진제로 하는 노즐삭마 시험용 로켓엔진(추력 1001bf, 연소실 압력 600psia) 개발 중에 화염이 인젝터면에 형성되어 인젝터면을 손상시키는 사고를 여러 번 경험하게 되었다. 본 연구는 인젝터 손상의 원인을 규명하여 안정적인 인젝터 설계에 도움을 주기 위한 목적으로 실험용 동축 인젝터를 제작하여 화염 부상 특성을 실험적으로 연구하였다. 사용된 인젝터는 연료인 Kerosene을 접선형 선회기로부터 90$^{\circ}$의 원뿔 각을 가지고 분무되도록 설계하였으며, 그 주위로 산하제인 GO$_2$가 연소실의 축방향에 수평하게 분무되도록 설계하였다. 2-유체 동축 인젝터의 난류 확산 화염에서 연료와 산화제의 혼합은 화염 특성을 결정하는 주요 변수이므로 인젝터로부터 분무되는 추진제간의 유량을 변화시켜 화염 부상 특성을 연구하였다.