• 제목/요약/키워드: Combustion system

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온풍난방기용 Gun식 가스버너의 스월유동장에 대한 5공압력프로브의 측정 (Measurements of Five-Hole Pressure Probe on Swirling Flow Fields of Gun-Type Gas Burner for Furnace)

  • 김장권;오석형
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권12호
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    • pp.991-997
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    • 2014
  • 이 연구는 Gun식 가스버너의 스월유동장을 연소실과 화염이 없는 상태에서 직선형 5공압력프로브의 측정을 통해 고찰하였다. 직선형 5공압력프로브에 의한 속도 및 정압성분들은 넌널링 교정방법에 의해 연산하였으며, X형 열선프로브와 전산유체역학의 해석에 의한 결과들과 비교하였다. 결과적으로 Gun식 가스버너의 중심부에서 스월유동장에 대해 5공압력프로브에 의한 속도 및 정압의 측정값들은 비교적 X형 열선프로브에 의한 경우보다는 좋은 성능을 보였으나 전산유체역학의 해석에 의한 경우보다는 다소 미흡한 결과를 보였다.

n-Pentanol p-Xylene 과 혼합물의 최소자연발화온도와 발화지연시간의 측정 및 예측 (Measurement and Prediction of Autoignition Temperature (AIT) and Ignition Delay Time of n-Pentanol and p-Xylene Mixture)

  • 하동명
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제31권5호
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    • pp.1-6
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    • 2017
  • 가연성물질의 화재 및 폭발 특성치는 안전한 취급, 저장, 수송, 처리 및 폐기하는데 반드시 필요하다. 공정 안전을 위한 대표적인 연소특성치로 최소자연발화온도(AIT)를 들 수 있다. 최소자연발화온도는 가연성 액체의 안전한 취급을 위해서 중요한 지표가 된다. 최소자연발화온도는 가연성물질이 주위의 열에 의해 스스로 발화하는 최저온도이다. 본 연구에서는 ASTM E659 장치를 이용하여 가연성 혼합물인 n-Pentanol과 p-Xylene 혼합물의 최소자연발화온도와 발화지연시간을 측정하였다. 2성분계를 구성하는 순수물질인 n-Pentanol과 p-Xylene의 최소자연발화온도는 각각 $285^{\circ}C$, $557^{\circ}C$로 측정되었다. 그리고 측정된 n-Pentanol과 p-Xylene 혼합물의 최소자연발화온도와 AIT에서의 발화지연시간의 실험값은 제시된 식에 의한 계산값과 적은 평균절대오차에서 일치하였다. 따라서 본 연구에서 제시한 예측식들을 이용하여 n-Pentanol과 p-Xylene 혼합물의 다른 조성에서도 최소자연발화온도와 발화지연시간을 예측이 가능하다.

Display 제조공정 배출가스 처리를 위한 휘발성 유기화합물 전처리 장치 개발 (Development of Volatile Organic Compound Pretreatment Device for Removing Exhaust Gas from Display Manufacturing Process)

  • 문기학;김재용
    • 공업화학
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    • 제30권5호
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    • pp.523-529
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    • 2019
  • 본 연구에서는 최근 반도체 및 display 산업이 발달함에 따라 문제가 되고 있는 휘발성 유기화합물의 전처리에 관해 조사하였다. 일반적인 VOCs 처리 설비인 직접연소장치에 사용되는 농축기는 display 제조 공정 내 배출가스에 의해 쉽게 오염되어 성능저하를 일으키며 결과적으로 VOCs의 처리 효율을 떨어뜨린다. 배출가스 성분 분석 결과 고비점, 고점도, 고분자량의 Alcohol류 및 Oil 성분이 다량 검출되었다. 이에 전처리 설비 내 열교환기를 이용하여 농축기 성능저하 물질을 응축시켜 처리하고자 하였고, 대부분의 물질을 90% 이상 처리하였다. 또한 열교환기에서 재 비산되는 고분자 Oil 등은 후처리 설비로 Grease Filter를 장착하여 대부분 처리할 수 있는 것으로 확인되었다.

OES 방법을 이용한 고에너지 금속 분말 점화용 스팀 플라즈마 특성에 관한 실험적 고찰 (Experimental Investigation of Steam Plasma Characteristics for High Energy Density Metal Powder Ignition Using Optical Emission Spectroscopy Method)

  • 이상협;고태호;윤웅섭
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.545-550
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    • 2012
  • 고에너지 금속 분말은 높은 용융점을 가진 산화피막의 점화방해 효과로 인해 점화가 용이하지 않다. 따라서 점화를 위해서는 단시간에 높은 온도의 열적 공간을 형성할 수 있는 점화원이 필요하며 스팀 플라즈마 점화원은 탄화수소 계열의 점화원, 수소-산소 점화원, 레이져 점화원과 다르게 짧은 시간에 안정적으로 5,000 K 이상의 열적 공간을 형성할 수 있다. 또한 스팀을 작동가스로 사용하므로 친환경적이며 경제적이다. 따라서 본 연구는 스팀 플라즈마 점화기를 연소 시스템에 적용하기 위한 기초 연구로서 방출 분광법을 사용하여 플라즈마의 온도 분포 및 화학종을 분석하였으며, 연소시스템에 적용하여 금속 분말의 점화를 가시적으로 확인하였다.

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CFD 기반 가스터빈 엔진 모사 코드 개발 (Development of Gas Turbine Engine Simulation Program Based on CFD)

  • 진상욱;김귀순;최정열;안이기;양수석;김재환
    • 한국추진공학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.42-53
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    • 2009
  • 가스터빈 엔진을 모사하기 위한 프로그램을 2차원 CFD 코드를 기반으로 개발 하였다. 압축기와 터빈은 k-$\omega$ SST 난류 모델의 2차원 NS(Navier Stokes) 코드를 이용하였고, 연소기는 lumped method 화학 평형 코드를 바탕으로 완전 혼합 상태에서 연소효율 100%로 가정된 케로신 공기 반응의 생성물 중 대표적인 10종류를 몰분율을 계산, 당량비에 따른 연소기 온도를 예측하였다. 압축기, 터빈에서 로터의 회전에 의한 비정상 유동 현상은 mixing-plane 기법을 이용한 경계면 처리로 그 효과를 나타내었고, 압축기는 연소기로 온도 압력을 주고, 연소기는 터빈으로 온도와 질유량을 전달하나 압력의 변화가 없는 것으로 가정하였다. 이를 바탕으로 아음속 조건에서의 압축기 입구 조건과 터빈 출구 조건, 회전수, 연소기의 당량비를 주는 것만으로 엔진의 성능이 계산 될 수 있는 통합 코드를 구성하였다.

금속연료인 과립화붕소의 입도에 따른 연료과농 고체 추진제 특성 연구 (A Study of Fuel-rich Solid Propellant Characteristic for Boron-bead Particle Size)

  • 원종웅;최성한;이원복;김준형;황갑성;박복선
    • 한국추진공학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.12-18
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    • 2014
  • 공기흡입형 추진기관의 가스발생기에 사용하기 위한 연료과농(Fuel-rich) 고체 추진제의 특성에 대한 연구를 수행하였다. 일반적인 고체 추진제는 평균 60%이상의 산화제를 포함하는 데, 연료과농 고체 추진제를 개발히기 위해 산화제 함량을 30%내외로 낮추고 매우 높은 부피당 열량을 가지는 비정질 붕소를 입자화(Bead)하여 금속연료 함량을 증가시켜 고체 추진제의 제조 공정성 및 연소속도 특성을 확인하였다. 과립화붕소의 입도가 작을수록 추진제 제조 공정에서 초기 점도가 높아지고, 입도가 클수록 연소속도 및 압력지수가 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

전산유체역학을 이용한 반건식 반응기의 운전조건에 따른 산성가스제거효율에 관한연구 (A study of the removal efficiency of acidic gas at various operating conditions using Computation Fluid Dynamics)

  • 이건주
    • 유기물자원화
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    • 제19권1호
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    • pp.93-101
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    • 2011
  • 본 연구는 소각 시스템에 적용되는 반건식 반응기의 모델링 연구를 수행 하였다. 전산유체역학(CFD)을 이용하여 반건식 반응기에서 속도분포 온도분포를 조사하여 반응기의 최적 운전 조건을 조사하였다. 본 모델에 사용된 반응기의 직경은 3 m 이며 높이는 9 m 이다. 반응기로 유입되는 연소가스의 양은 $6,125Nm^3/hr$ 이며 반응기 유입 가스의 온도는 493K 이다. 반응기에 유입되는 소석회 양은 151 kg/hr 이다. 반응기의 입구 형상이 변하면 반응기 내의 온도가 변하며 반응기 내의 가스속도는 0.48 m/sec 에서 1.17m/sec 였으며, 반응기 출구의 가스속도는 6.9에서 7.42m/sec 였다. 모델링 결과에 의하면 반응기 내의 평균 가스 속도와 출구에서의 평균가스 속도는 각각 0.489 m/sec와 7.424 m/sec 였으며, 반응기 출구 온도는 448 K 였다.

온실가스 배출량 산정 방법에 따른 N2O 배출량 비교 (Comparison of N2O Emissions by Greenhouse Gas Emission Estimation Method)

  • 강소영;조창상;김승진;강성민;윤현기;전의찬
    • 한국기후변화학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.175-184
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    • 2015
  • In this study GC and PAS were used to calculate $N_2O$ concentration of exhaust gas from Wood Chip combustion system. Fuel supplied to the incinerator was collected and analyzed and then the analysis result was used to calculate $N_2O$ emissions. Tier 3 and Tier 4 Method were used to calculate the $N_2O$ emissions. Plant's Specific emission factor of $N_2O$ by Tier 3 Method was 0.35 kg/TJ, while default emission factor of Wood?Wood Waste proposed by 2006 IPCC G/L was 4 kg/TJ. So the $N_2O$ emission factor of this study was 3.65 kg/TJ lower compared to the IPCC G/L. The total emissions calculated by Plant's specific emission factor was 4.22 kg during the measuring period, but by Tier 4 Method it was 7.88 kg. This difference in emissions was caused by the difference of continuous measuring and intermittent sampling. It would be necessary to apply continuous measuring to calculate emissions of $Non-CO_2$ gas whose the density distribution is relatively high. However currently, according to the target management guideline of greenhouse gas and energy, the continuous measuring method to calculate greenhouse gas emission is applied only to $CO_2$. Therefore for reliable greenhouse gas emission calculation it would be necessary to apply continuous measuring to calculate $Non-CO_2$ gas emission.

전과정평가법을 이용한 사과의 탄소발생량 산정과 저감 연구 (A Study on Carbon Footprint and Mitigation for Low Carbon Apple Production using Life Cycle Assessment)

  • 이덕배;정순철;소규호;김건엽;정현철
    • 한국기후변화학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.189-197
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    • 2014
  • Carbon footprint of apple was a sum of $CO_2$ emission in the step of manufacturing waste of agri-materials, and greenhouse gas emission during apple cultivation. Input amount of agri-materials was calculated on 2007 Income reference of Apple by Rural Development Administration. Emission factor of each agri- materials was based on domestic data and Ecoinvent data. $N_2O$ emission factor was based on 1996 IPCC guideline. Carbon dioxide was emitted 0.64 kg $CO_2$ to produce 1 kg apple fruit, and carbon dioxide was emitted 43.6% in the step of the manufacturing byproduct fertilizer, 1.3% in the step of the manufacturing single fertilizer, 4.7% in the step of the manufacturing composite fertilizer, 6.3% in the step of the manufacturing agri-chemicals, 14.6% in the step of the manufacturing fuel, 11.5% in the step of the fuel combustion, 17.7% of $N_2O$ emission by nitrogen application and 0.18% of disposal of agri-materials. It is needed for farmers to use fertilization recommendation based on soil testing (soil. rda.go.kr) because scientific fertilization is a major tools to reduce carbon dioxide of apple production. The fertilization recommendation could be also basic data in Measurable-ReporTablele-Verifiable (MRV) system for carbon footprint.

차세대 발사체용 연료선정에 관한 연구 (A Study on Fuel Selection for Next-Generation Launch Vehicles)

  • 김철웅;임병직;이기주;박재성
    • 한국추진공학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.62-80
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    • 2021
  • 차세대 추진기관에 대한 요구조건과 좋은 추진제의 조건을 정리하였다. 국내외에서 주로 관심을 받고 있는 연료인 케로신, 수소, 메탄의 특성과 효용성을 상호비교하였다. 비교 결과 메탄이 신뢰성, 비용, 재사용성, 유지보수, 친환경, 안전성, 수명, 기술적 난이도, 엔진 사이클 선택, 공통격벽, 무분해 조립 납품 등에서 다른 연료보다 더 유리한 것으로 평가되었다. 그리고 성능 면에서도 케로신보다 비추력이 높아서 발사체의 효율을 증가시킬 수 있다. 메탄은 친환경, 낮은 연소온도, 긴수명, 유지보수의 편의성을 가지고 있어서 재사용과 다목적 엔진 개발에 장점이 있다.