• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2000년도 제20회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.35-44
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• 2000

It was numerically studied that NOx emission characteristics of confined $CH_{4}$ jet flames with the variation of the diameter of inner fuel nozzle, the flow rate of $CH_{4}$ and equivalence ratio. Parabolic type equations were adopted in the calculation and GRI-2.1I mechanism was used for the chemical reaction. NOx emission index (EINOx) was introduced to evaluate NOx emission quantitatively in parametrically varied flames and the contribution of Thermal and Prompt NO mechanism was discussed. The results showed that Total EINOx varied sensitively with the variation of the flow rate of$CH_{4}$ but it was not sensitive to the variation of the diameter of inner fuel nozzle. Thermal EINOx showed the similar tendency to total EINOx and Prompt EINOx showed insensitivity to the variation of the diameter of inner fuel nozzle and the flow rate of $CH_{4}$.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권4호
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• pp.431-438
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• 2011

비예혼합 화염의 부상 조건은 연소기의 운전 조건을 한정하는 매우 중요한 변수이다. 동축류 층류 비예혼합화염의 경우 점성계수와 물질 확산 계수의 비로 정의되는 슈미트 수가 1 보다 큰 조건에서 안정적인 부상화염이 존재하고 그 반대의 경우 부상이 불가능한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 동축 관내에서의 화염의 부상 특성에 대해 슈미트 수가 1 보다 큰 프로판과 슈미트 수가 1 보다 작은 메탄 비예혼합 화염의 부상 안정화를 실험적으로 비교하였다. 그 결과, 제한된 공간에서는 슈미트 수가 1 보다 작은 조건에서도 안정적인 부상화염이 존재할 수 있음을 확인하였다. 그 원인 규명을 위해 간단한 비반응 유동장에 대한 수치해석을 수행하였다. 결론적으로 개방공간에서와는 달리 관내 조건에서는 유한한 크기의 화염 공간으로 인해 인접한 상류에서 유동 재편이 물질확산에 비해 선택적으로 재편됨으로써 새로운 안정화 기구가 형성될 수 있음을 확인하였다. 이러한 결과는 제한된 공간내에 화염이 형성되는 일반적인 연소기의 화염안정화 설명에 중요한 단서를 제공한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권1호
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• pp.23-29
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• 2019

리튬이온 배터리와 같은 충전식 배터리는 에너지의 저장장치로서 최근의 에너지 이용의 변화에 따라 크게 주목받고 있을 뿐 아니라 실제로 다양한 소형 전기기기 및 전기 자동차의 전기에너지 저장시스템으로 폭넓게 적용되고 있다. 하지만 리튬이온 배터리는 화재나 폭발 등의 위험성이 항상 존재하여 사용의 폭을 제한시키고 있다. 배터리화재가 일반적인 화재와의 다른 특성은 여러 가지가 있지만 그 중에 가연물질이 전해질에서 이온화 되어있다는 특성이다. 본 연구에서는 배터리 화재를 이해하기 위해서 양이온과 전자 등으로 이온화된 메탄 제트화염에서의 연소특성을 실험적으로 관찰하였다. 화염 형상 및 화염안전성은 현재의 실험조건에서는 연료 이온화 효과가 없었고, 제트화염 후류에서 측정한 CO와 NOx의 농도가 이온화연료에서 모두 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 이온화 메탄 연소특성의 파라미터 연구를 위하여 수치해석의 반응기구를 수소첨가의 형태로 단순화하여 이온화연료의 연소특성을 모사할 수 있는지에 대한 모델링 검토를 수행하였다. 연료 이온화의 영향으로 수소의 농도는 증가시키되 반응 후 온도는 일정함을 가정하여 모델링하면 실험결과와 일치하는 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국연소학회지
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• 제10권4호
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• pp.33-40
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• 2005

The propagation rates of advancing and retreating non-premixed edge flames in a slot-jet counterflow were measured as a function of strain rate for varying jet spacing, mixture strength, stoichiometric mixture fractions $(Z_{st})$ and Lewis numbers (Le). Methane and propane fuels were tested and nitrogen and carbon dioxide were used as inerts. As results, we could identify igniting fronts, retreating fronts, two total extinction limits, and short-length edge flames. A burner separation affected to a low extinction limit only. Regimes for advancing and retreating edges together with total extinction were mapped in terms of normalized flame thickness and heat loss factor for $CH_4/O_2/N_2$ mixtures. Edge flames for $Z_{st}$ > 0.5 behaved like a stronger mixture while for $Z_{st}$ < 0.5 showed deteriorated feature, because of relative locations of a non-premixed flame and intermediate species such as CO and $H_2$. Furthermore, due to the relative importance of heat loss, propagating speeds of edge flames were significantly enhanced in $CH_4/O_2/CO_2$ mixtures (Le < 1) demonstrating increasing stability limits. However $C_3H_8/O_2/N_2$ mixtures (Le > 1) showed opposite result.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2015년도 제51회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.139-141
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• 2015

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 제26회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.255-260
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• 2003

Characteristics of methane jet diffusion flames using pure oxygen with recirculating $CO_{2}$ as an oxidizer were investigated experimentally. A coflow burner was considered, and the diameter of confinement was larger than that of the coflow. No stabilized flame could be observed over 75% of $CO_{2}$ volume percent. A comparison between air and $O_{2}/CO_{2}$ mixture was made in terms of liftoff velocity, flame liftoff height, and blowout conditions. As results, more stable flame could be observed with $O_{2}/CO_{2}$ mixture for the case of having similar flame temperature.

• 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).

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.367-369
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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).

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2000년도 제21회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.24-32
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• 2000

A brief introduction is given on the conditional moment closure model for turbulent nonpremixed combustion. It is based on the transport equations derived through a rigorous mathematical procedure for the conditionally averaged quantities and appropriate modeling forms for conditional scalar dissipation rate, conditional mean velocity and reaction rate. Examples are given for prediction of NO and OH in bluffbody flames, soot distribution in jet flames and autoignition of a methane/ethane jet to predict the ignition delay with respect to initial temperature, pressure and fuel composition. Conditional averaging may also be a powerful modeling concept in other approaches involved in turbulent combustion problems in various different regimes.

• 한국연소학회지
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• 제5권2호
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• pp.9-17
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• 2000

A brief introduction is given on the conditional moment closure model for turbulent nonpremixed combustion. It is based on the transport equations derived through a rigorous mathematical procedure for the conditionally averaged quantities and appropriate modeling forms for conditional scalar dissipation rate, conditional mean velocity and reaction rate. Examples are given for prediction of NO and OR in bluffbody flames, soot distribution in jet flames and autoignition of a methane/ethane jet to predict the ignition delay with respect to initial temperature, pressure and fuel composition. Conditional averaging may also be a powerful modeling concept in other approaches involved in turbulent combustion problems in various different regimes.