• 한국자동차공학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.45-53
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• 1995

스파크 점화기관에서 화염전파과정에 관한 연구를 수행하기 위하여는, 초기화염핵 구간에서의 화염의 형성과 발달의 거동을 정확히 파악하여야 한다. 그러므로 화염핵의 형성과 발달에 영향을 미치는 최소 화염핵 크기의 이론적인 계산을 수행하였다. 이론식을 정립하기 위하여 열점화 이론을 이용하였다. 최소 화염핵 크기를 계산하기 위해 열전도 계수, 화염온도, 층류연소속도, 기타 열역학적 상태량 등을 계산하였다. 계산에 의존한 화염핵 크기의 신뢰성을 확인하기 위하여, 점화에너지를 변화시킬 수 있는 점화장치를 사용하여 실기 운전을 통하여 희박연소 한계가 그 때의 화염핵이 성정할 수 있는 영역이라고 가정하여 그 정확도를 확인 하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제1권1호
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• pp.59-65
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• 1993

In a spark ignition engine, in order to make research on flame propagation, attentive concentration should be paid on initial combustion stage about the formation and development of flame. In addition, the initial stage of combustion governs overall combustion period in a spark ignition engine. With the increase of the size of flame kernel, it could reach initial flame stage easily, and the mixture could proceed to the combustion of stabilized state. Therefore, we must study the theoretical calculation of minimum flame kernel radius which effects on the formation and development of kernel. To calculate the minimum flame kernel radius, we must know the thermal conductivity, flame temperature, laminar burning velocity and etc. The thermal conductivity is derived from the molecular kinetic theory, the flame temperature from the chemical reaction equations and the laminar burning velocity from the D.K.Kuehl's formula. In order to estimate the correctness of the theoretically calculated minimum flame kernel radius, the researcheres compared it with the RMaly's experimental values.

• 한국재료학회지
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• 제6권2호
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• pp.153-157
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• 1996

연소화염법을 이용한 다이아몬드 박막합성은 기판의 표면상태에 크게 의존한다. 특히 탄소결합상이 기판에 조재하는 경우 다이아몬드 핵생성과 성장은 크게 영향을 받는다. 본 연구에서는 일정한 흡입가스비율(R=O2/C2H2)과 기판온도 조건의 연소화염법을 이용하여 몰리브덴 기판위에 다리아몬드박막을 합성하는 과정에서 박막의 핵생성에 미치는 기판 탄소화합물의 영향을 조사하였다. Mb 금속기판표면에 형성된 탄화물로는 Mo2C상과 soot를 택하여 박막합성 전에 Mo기판상에 형성시켰다. Mo 금속기판표면에 형성된 탄화물(Mo2C)상에는 다이아몬드 핵생성과 입자성장이 촉진되어 가장 조대한 양질의 다이아몬드 입자가 형성되었다. 이것은 탄화물상이 반응가스중의 탄소의 확산을 저지함과 동시에 핵생성의 필요한 잠복기간을 감소키켰기 때문이다. 그러나 soot를 구성하는 미세한 탄소결합상들이 다이아몬드 핵생성 장소로 작용하여 결과적으로 다이아몬드 수밀도가 가장 크게 관찰된 반면, 입자성장은 Mo2C기판에 비해 작았다.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.1697-1705
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• 1991

본 연구에서는 층류 확산화염내의 매연 분포에 관하여 좀 더 명확히 알아보고 자 화염의 높이방향 뿐만이 아니라 반경 방향으로도 매연을 열영동 포집하여 보았다. 한편, 화염 내에 삽입되는 Fig.1(a)와 같은 프로브에 매연 입자들이 열영동 현상에 의 하여 포집되려면 순간적인 돈도 구배가 필요하다. 따라서 화염내에서의 프로브 체류 시간을 조절할 수 있도록 Fig.1(b)와 같은 공압 장치(pneumatic device)를 만들어 실 험했다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제23권2호
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• pp.288-298
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• 1999

In spark ignited engines, the electrical spark not only sets the time for the onset of combustion but also is able to greatly influence the character of the initial flame growth and the subsequent combustion, and thereby can influence engine performance. The relative importance of the ignition energy is particularly high under lean or high residual gas or exhaust gas recirculation (EGR). In this study, a modeling of flame Initiation and its development is proposed. Submodels consist in representing of cylinder pressure and temperature, heat transfer to cylinder wall, and flame kernel heat transfer to ambient air and to spark plug electrodes. The breakdown process and the subsequent electrical power input initially control the kernel growth while intermediate growth is mainly dominated by diffusion or conduction. Then, the flame propagates by the chemical energy, and laminar and turbulent flame velocity.

• 대한기계학회논문집B
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• 제21권12호
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• pp.1701-1709
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• 1997

The diagnostic used to observe the early flame development was a fiber optic spark plug, which enabled measurement of the flame front arrival times on a cycle-to-cycle basis. The data obtained with this fiber optic spark plug were analyzed to obtain two parameters to describe the behavior of the flame kernel : an expansion speed and a convection velocity. In addition, synchronized cylinder pressure data were taken to compare with the fiber optic spark plug data on a cyclic basis. Heat release analysis was performed on the cylinder pressure data to obtain the mass burning profile of the charge for each cycle. There was a significant correlation observed in the initial flame duration and the kernel expansion speed with dwell angle.

• 한국가스학회지
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• 제15권3호
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• pp.6-10
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• 2011

실린더형 챔버내에서 정전기 방전에너지 변화에 따른 가솔린-공기 혼합물의 화염전파에 관한 영향을 조사하기 위해 실험적 연구를 수행하였다. 3개의 서로 다른 정전기 방전 에너지(1 mJ, 50 mJ 및 98 mJ)를 실험변수로 사용하였으며, 점화원 전극 주변의 미연소가스 유동장을 가시화하기 위해 고속 PIV 시스템을 적용하였다. 정전기 방전 에너지가 증가할 때, 점화원 핵은 찌그러면서 초기화염에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 초기화염 동안에 화염속도는 점화에너지가 높을수록 증가하는 것으로 나타났으나, 초기화염 이후에 시간이 증가할수록 화염속도는점화에너지에 관계없이 거의 유사하였으며, 이는 문헌[5]에서 보여진 전산유체 모델링 결과의 경향과 거의 유사하였다. 또한, 점화에너지가 증가할 때 전파하는 화염 전면의 미연소가스 속도장은 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.13-19
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• 2005

본 논문에서는 금속염 첨가제를 함유한 미분무수의 소화성능을 연구하고자 아세트산 나트륨을 함유한 단일 액적의 증발속도를 측정하였으며, small-scale 챔버내에서의 헵탄 pool fire에 대한 소화실험을 실시하여, 화염의 온도를 분석함으로써 첨가제에 의한 미분무수 소화특성을 분석하였다. 순수물과 수용액의 증발특성을 비교한 결과 핵비등 영역에서 온도가 높을수록 용해된 첨가제의 석출 및 표면장력의 변화 등 물리적 영향으로 순수물에 비해 수용액의 증발속도가 현저히 느리게 나타났다. 소화실험 결과, 저압에서는 물 액적이 화염의 플림을 뚫지 못하기 때문에 소화는 이루어지지 않았고 단순히 화염의 크기를 작아지게 하였다. 중압에서는 첨가제를 넣었을 경우 액적의 운동량 증가에 따른 물리적 소화효과와 첨가제의 화학적 소화효과가 상승작용을 하여 화염을 억제하였고, 고압에서는 미분무수 시스템의 주요 소화 메커니즘 이외에도 blowing효과에 의해서 화염이 소화되는 것을 관찰할 수 있었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.54-64
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• 1995

The effects of swirl on early flame development and late combustion characteristic were investigated using a high speed single-shot visualized 51 engine. LDV measurements were performed to get better understanding of the flow field in this combustion chamber. Spark plugs were located at half radius (R/2) and central location of bore. High speed schlieren photographs at 20,000 frames/sec were taken to visualize the detailed formation and development of the flame kernel with cylinder pressure measurements. This study showed that high swirl gave favorable effects on combustion-related performances in terms of the maximum cylinder pressure and flame growth rate regardless of spark position. However, at R/2 ignition the low swirl shown desirable effects at low engine speed gave worse performances as engine speed increased than without swirl. There were distinct signs of slow-down in flame growth during the period when the flame front expanded from 2.5mm in radius until it reached 5.0mm apparently due to the presence of ground electrode. There seemed to be heat transfer effect on the flame expansion speed which was evidenced in high swirl case by the slowdown of the late flame front presumably caused by relatively large heat loss from burned gas to wall compared with low- or no-swirl cases.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2001년도 제17회 학술발표회 논문초록집
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• pp.50-53
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• 2001

Flame propagation during the initial stages of ignition in a non-premixed swirl, having some of characteristics of the primary zone of an aero gas turbine combustor, has been investigated. Nd:YAG laser was adopted as the principal ignition source to allow arbitrary placing of the ignition site i subsequent flame development was monitored using a natural light high speed filming technique for many ignition site at two different swirl ratios and an overall equivalence ratio of 0.9. For ignition offset from the burner centreline, buoyancy force associated with radial pressure gradient produced a strong inward movement of the flame kernel. At the burner exit. flame kernels invariably developed into cylindrical form and a 'radial confinement /axia expansion' (RCAE) process was observed.