The stabilization of propane/air lean premixed flames by a heated cylindrical rod is investigated experimentally. The flame stability limits, heat flux, surface temperatures, equivalence ratios, and mixture velocities are measured in order to understand the role of heat flux or surface temperature on the flame stabilization of lean premixed flames. The flame stability limits are lowered by a heated cylindrical rod and extended even below the flammability limit of propane/air mixture when sufficient heat flux is provided. The flame stability limit decreases with the increase of heat flux or surface temperature and decreases with the higher mixture velocity. The diameter of cylindrical rod, however, dose not significantly affect the flame stability limit. The laminar flame speed has been measured for ultra lean propane/air premixed flames. The flame stabilization by a heated cylindrical rod provides the useful tool for the measurement of flame speed under very fuel-lean conditions.
An experimental study was conducted to investigate the flame stability of the synthetic gas (syngas) using an impinging premixed jet burner. Since the syngas mainly consisted of $H_2$ and CO, the $H_2$/CO mixture was simulated as the syngas. $H_2$/CO mixture ratios, fuel/air mixture velocities and equivalence ratios were used as major parameters on the flame stabilitym The role of the impinging plate on the flame stability was also examined. In addition, laminar burning velocities of the $H_2$/CO mixture were predicted numerically to understand the characteristics of the flame stability for the syngas. The increase in the H2 concentration into the syngas brings about the extension of the blowout limit and the reduction in the flashback limit in terms of the stable flame region. The impinging jet plate broadened the blowout limit but does not play important role in changing of the flashback limit. Finally, it was found that the stability region of the flame using the syngas, which is expressed in terms of the mixture velocity and the equivalence ratio in this study, significantly differed from that of $CH_4$.
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.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
/
v.28
no.2
/
pp.160-166
/
2004
Combustion using oxygen enriched air is known as a technology which can increase flame stability as well as thermal efficiency due to improving the burning rate. Lift-off, blowout limit and flame length were examined as a function of jet velocity, coflow velocity and OEC(Oxygen Enriched Concentration). Blowout limit of the flame below OEC 25% decreased with increase of coflow velocity, but the limit above OEC 25% increased inversely. Lift-off height decreased with increase of OEC. In particular, lift-off hardly occurred in the condition above OEC 40%. Flame length of the flames above OEC 40% was increased until the blowout occurred. Great flame stability was obtained since lift-off and blowout limit significantly increased with increase of OEC.
Combustion using oxygen enriched air is known as a technology which can increase flame stability as well as thermal efficiency due to improvement of the burning rate. Lift-off, blowout limit and flame length were examined as a function of jet velocity, coflow velocity and OEC(Oxygen Enriched Concentration). Blowout limit of the flame below OEC 25% decreased with coflow velocity, but the limit above OEC 25% increased inversely. Lift-off height decreased with increase of OEC. Especially lift-off hardly occurred in the condition above OEC 40%. Flame length of the flames above OEC 40% was increased until the blowout occurred. Flame stability became improved since lift-off and blowout limit increased much with increase of OEC.
The detachment stability characteristics of syngas $H_2$/CO jet attached flames were studied. The flame stability was observed while varying the syngas fuel composition, coaxial nozzle diameter and fuel nozzle rim thickness. The detachment stability limit of the syngas single jet flame was found to decrease with increasing mole fraction of carbon monoxide in the fuel. In hydrogen jet flames with coaxial air, the flame detachment stability was found to be independent of the coaxial nozzle diameter. However, velocities of appearance of liftoff and blowout velocities of lifted flames have dependence. At lower fuel velocity range, the critical coaxial air velocity leading to flame detachment increases with increasing fuel jet velocity, whereas at higher fuel velocity range, it decreases. This increasing-decreasing non-monotonic trend appears for all $H_2$/CO syngas compositions (50/50~100/0% $H_2$/CO). To qualitatively understand the flame behavior near the nozzle rim, $OH^*$ chemiluminescence imaging was performed near the detachment limit conditions. For all fuel compositions, local extinction on the rim is observed at lower fuel velocities(increasing stability region), while local flame extinction downstream of the rim is observed at higher fuel velocities(decreasing stability region). Maximum values of the non-monotonic trends appear to be identical when the fuel jet velocity is normalized by the critical fuel velocity obtained in the single jet cases.
For investigating the effect of fuel stratification on flame propagation, initial flame development and propagation were visualized under different axially stratified states in a port injection SI engine. Stratification was controlled by the combination of the port swirl ratio and injection timing. 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. Firstly in this paper, the characteristics under no port-generated swirl condition, i.e. normal conventional case was studied. Under various stratified conditions, flame images were captured at the pre-set crank angles. These were averaged and processed to characterize the flames propagation. The flame stability was estimated by the weighted average of flame area and luminosity. The stability was also evaluated through the standard deviation of flame area and propagation distance, and mean absolute deviation of propagating direction. Results show that stratification state according to injection timing do 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 is closely related to the engine stability and lean misfire limit.
This article describes an investigation of flame stability characteristics with various compositions of synthetic natural gas (SNG) in dual swirl combustor. The objective of this study is to investigate the flame stabilization, flame structure, fuel compatibility using chemiluminescence measurement in SNG with varying fuel compositions. As experimental conditions, hydrogen content was adjusted from 0 to 11%. Experimental results show that the addition of hydrogen has a major effect on flame behavior due to the higher burning rates associated with hydrogen consequently, The higher reaction activity of hydrogen has extended lean blow-off limit. Especially, DI flame limit has improved more 12.1%.
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.
The effects of hydrogen enrichment to methane on NOx formation have been investigated with swirl stabilized pre-mixed hydrogen enriched methane flame in a laboratory-scale pre-mixed combustor(nominally of 5,000 kcal/hr). The hydrogen enriched methane fuel and air were mixed in a pre-mixer and introduced to the combustor through different degrees of swirl vanes. The flame stability was examined for different amount of hydrogen addition to the methane fuel, different combustion air flow rates and swirl strengths by comparing equivalence ratio at the lean flame limit. The hydrogen addition effects and swirl intensity on the combustion characteristics of pre-mixed methane flames were examined using gas analyzers, and OH chemiluminescence techniques to provide information about species concentration of emission gases and flowfield. The results of NOx and CO emissions were compared with a diffusion flame type combustor. The results show that the lean stability limit depends on the amount of hydrogen addition and the swirl intensity. The lean stability limit is extended by hydrogen addition, and is reduced for higher swirl intensity at lower equivalence ratio. The addition of hydrogen increases the NOx emission, however, this effect can be reduced by increasing either the excess air or swirl intensity. The NOx emission of hydrogen enriched methane premixed flame was lower than the corresponding diffusion flame under the fuel lean condition.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.