• 한국안전학회지
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• 제24권1호
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• pp.21-25
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• 2009

Extinguishing limits of laminar ethylene/oxygen flames in both normal and inverse co-flow jet burner have been determined experimentally and computationally. An inert gas($N_2$, Ar, $CO_2$) was added into the oxidizer to find the critical concentration and the effectiveness of the agents on flame extinction. The experimental results showed that the physical aspect of inert gases was main mechanism for flame blow-out as same as cup burner test, but the flow effect should be considered to determine the extinction concentration. The numerical prediction was performed with modified WSR model and the result was in good agreement with the measurements. The experimental and numerical methods could be used for the assessment of various flame suppression agents such as minimum extinguishing concentration.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제34권2호
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• pp.1-6
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• 2020

연소상태의 가연물에서 방출되는 에너지는 비정상적인 특성과 폭넓은 크기규모를 가지기 때문에 다른 화재물리량에 비해 측정하기 어려운 문제 중의 하나로 인식된다. 본 연구는 실험실규모의 화재 발열량계에서 이산화탄소생성법과 산소소모법에 의해 계산된 측정 발열량을 비교하여 상대오차를 분석하였다. 메탄 버너화재에 대해 산소소모계수와 CO₂ 질량유량의 상관관계는 6% 이내에서 우수한 선형성을 보였다. CDG법의 계산에서 CO에 의한 발열량 기여분은 CO₂에 의한 기여분에 비해 7% 이내로 크지 않게 나타났다. 준정상상태의 기준 버너 발열량 대비 OC법과 CDG법의 선형성은 1% 이내를 보여 발열량 측정에 있어서 CDG법은 상호 보완할 수 있는 측정수단으로 활용될 수 있다.

• 한국연소학회지
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• 제7권4호
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• pp.36-44
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• 2002

Carbon molecules with closed-cage structures are called fullerenes $(C_{60},\;C_{70})$, whose applications include super-conductors, sensors, catalysts, optical and electronic device, polymer composites, and biological and medical materials. The synthesis of fullerenes has been recently studied with low-pressure benzene/argon/oxygen flames. The formation of fullerene is known as molecular weight growth processes of PAHs (polycyclic aromatic hydrocarbon). This study presents results of PAHs and fullerene measurements performed in a low-pressure benzene/argon/oxygen normal co-flow laminar diffusion flame. Through the central tube of the burner, benzene vapors carried by argon are injected. The benzene vapors are made in a temperature-controlled bubbler. The burner is located in a chamber, equipped with a sampling system for direct collection of condensable species from the flame, and exhausted to a vacuum pump. Samples of the condensable are analyzed by HPLC (High Performance Liquid Chromatography) to determine the yields of PAHs and fullerene. Also, we computed mole fraction of fullerene and PAHs in a nearly sooting low pressure premixed, one-dimensional benzene/argon/oxygen flame (equivalence ratio ${\Phi}=2.4$, pressure=5.33kPa). The object of computation was to investigate the formation mechanism of fullerenes and PAHs. The computations were performed with CHEMKIN/PREMIX. As a result of this study, fullerenes were synthesized in a low pressure (20torr) $C_6H_6/Ar/O_2$ flames and the highest concentration of fullerene was detected just above the visible surface of a flame.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 제26회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.261-266
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• 2003

An experimental study has been conducted to evaluate the effects of $CO_{2}$ on heat transfer from hydrogen oxygen-enriched flame. Experiments were performed on flames stabilized by a co-flow swirl burner, which mounted on top of the furnace. Five composition conditions of oxidizer were chosen with replacing $N_{2}$ with $CO_{2}$. In a steady state, total and radiative heat flux rates from the flame to the wall of furnace has been measured using heat flux meters. Temperature distribution in furnace also has been checked. Increasing $CO_{2}$ ratio in the oxidizer, the dominant heat transfer mode was changed into convection from radiation. Temperature in the furnace decreased but total heat flux increased.

• 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.

• 대한기계학회논문집B
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• 제28권8호
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• pp.937-944
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• 2004

An experimental study has been conducted to evaluate the effects of $CO_2$ on heat transfer from oxygen-enriched hydrogen flame. Experiments were performed on flames stabilized by a co-flow swirl burner, which was mounted on top of the furnace. Five different oxidizer compositions were prepared by replacing $N_2$ with $CO_2$. In a steady state, the total as well as radiative heat flux from the flame to the wall of furnace have been measured using a heat flux meter. Temperature distribution in furnace also has been measured and compared. By increasing $CO_2$ proportion in the oxidizer, the convection played a more significant role rather than radiation. Overall temperature in the furnace was seen to be decreased, while the total heat flux has increased.

• 에너지공학
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• 제25권4호
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• pp.152-158
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• 2016

연소기기에서 연소반응과정이 일어날 때 연소로 내 고온의 온도 분위기에서 공기 중의 산소와 질소가 반응하여 질소산화물이 발생하게 된다. 발생한 질소산화물을 저감하기 위하여 화력발전소나 폐기물 소각로는 촉매를 이용한 탈질설비를 설치하고 있는데 이에 따른 설치와 유지비용이 많이 소요된다. 연소기기에서 질소산화물을 저감하기 위한 여러 가지 방법 중에 배기가스 재순환 방법이 널리 쓰이고 있다. 본 연구에서는 배기가스 재순환 배관에 코안다 노즐을 사용하여 배기가스를 재순환하는 재순환 버너에 대하여 전산유체해석을 통해 연구를 수행하였으며 냉간 유동에서 배기가스 재순환 유동 특성을 살펴보았고 코안다 노즐의 공기 측 간격 변화와 공기 유량 변화에 따른 배기가스 재순환 유량 특성을 살펴보았다. 본 연구의 버너 형상은 배기가스 재순환 흡입구와 출구는 원통 버너의 중심을 향하지 않고 접선 방향으로 설치되어 있어서 버너 내부에서 선회 유동이 형성 되었으며 이에 따라 원통 내부의 중심부분에 역류가 일어나는 특성을 관찰하였다. 또한, 코안다 노즐의 공기 측 간격은 0.5mm일 때는 배기가스 재순환 유량이 공기량 보다 약 2.5배 이었고 1.0mm일 때는 약 1.5배로 나타났으며 같은 공기 측 간격에서 공기량을 증가하면 배기가스 재순환 유량은 약간 증가하는 것을 알 수 있었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.58-68
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• 2000

본 논문에서는 다대식 가열로내의 산소 농도 변화를 표현하는 모델이 제안되었다. 설계된 모델은 크게 '잔류 가스에 대한 모델'과 '산소에 대한 모델'의 두가지로 구성되었다. 각각의 모델은 산소농의 변동에 관여하는 네가지 요인들올 화학, 유체 이론적 관계식과 퍼지 이론을 이용하여 설계되었다. 고려된 네가지 요인들은 버너에서 의 연소반응, 연소대간의 유체 이동, 가열로 내부로부터 외부로의 유체 흐름 및 출입구를 통한 외부 공기의 유입 등이다. 모의 실헝 결과블 통해 제안된 모델로 계산된 각 연소대내의 산소 농도 변화가 설제 조업시 발생하는 유형과 유시함을 알 수 있었다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2002년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.195-200
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• 2002

산업체 열 설비 및 동력장치는 대부분이 화석연료를 연소과정을 통한 열에너지로 변환하여 사용하는 구조로 되어있으며, 화석연료의 연소는 필연적으로 온실가스인 $CO_2$, 및 대기 오염 물질인 NOx, SOx, 등을 배출한다. 이에 화석연료의 연소에 의한 환경 및 인체에 미치는 오염물질의 저감과 열에너지의 손실을 줄이기 위해 활발한 연구가 수행되고있으며, 최근에는 연소용 공기 중에 산소를 첨가하여 연소하는 산소부화 연소, 순산소 만으로 연소시키는 방법에 대한 연구가 진행 중에 있다.(중략)

• 한국연소학회지
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• 제22권2호
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• pp.42-49
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• 2017

A premixed combustion has many advantages including low NOx and CO emission, high thermal efficiency and a small volume of combustor. This study focused on combustion characteristics in a premixed combustion burner using the nickel based metal foam. The results show that the blue flame is found to be very stable at heating load 6,300-25,200 kcal/h by implementing the proper nickel based metal foam and baffle plate. The premixed flame mode is changed into green flame, red flame, blue flame and lift off flame with decreasing equivalence ratio. NOx emission was measured 80 ppm(0% oxygen base) from 0.710 to 0.810 of equivalence ratio and CO emission is 90 ppm(0% oxygen base) under the same equivalence ratio. It is also found that the stable blue flame region in flame stability curve becomes wider with increasing the heat load.