• 제목/요약/키워드: Postflame Region

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층류 CH4/Air 예혼합화염의 하류영역에서 NO 농도 예측을 위한 열손실 모델의 검토 (An Investigation of the Heat Loss Model for Predicting NO Concentration in the Downstream Region of Laminar CH4/Air Premixed Flames)

  • 황철홍;이창언;금성민;이기만;신명철;김세원
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제33권7호
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    • pp.486-494
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    • 2009
  • One-dimensional modeling of $CH_4$/air premixed flame was conducted to validate the heat loss model and investigate NOx formation characteristics in the postflame region. The predicted temperature and NO concentration were compared to experimental data and previous heat loss model results using a constant gradient of temperature (100 K/cm). The following conclusions were drawn. In the heat loss model using steady-state heat transfer equation, the numerical results using the effective heat loss coefficient ($h_{eff}$) of $1.0\;W/m^2K$ were in very good agreement with the experiments in terms of temperature and NO concentration. On the other hand, the calculated values using the constant gradient of temperature (100 K/cm) were lower than that in the experiments. Although the effects of heat loss suppress NO production near the flame region, a significant difference in NO concentration was not found compared to that under adiabatic conditions. In the postflame region, however, there were considerable differences in NO emission index as well as the contribution of NO formation mechanisms. In particular, in the range of ${\phi}\;{\geq}\;0.8$, the prompt NO mechanism plays an important role in the NO reduction under the adiabatic condition. On the other hand, the mechanism contributes to the NO production under the heat loss conditions.

예혼합 화염후류에서 열전달이 CO 및 NOx 생성 특성에 미치는 영향 (Effect of Heat Loss on CO and NOx Emission Characteristics in the Postflame Region of Premixed Flames)

  • 김종민;김태현;금성민;김세원;장기현;이창언
    • 한국연소학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.1-7
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    • 2008
  • Strict pollutant regulations of NOx emission and increasing awareness of the environmental damage stimulated interest in research to obtain useful information regarding CO and NOx reductions at the same time. In this study, $CH_4$/air premixed flame was examined numerically to reduce CO and NOx emission level simultaneously in the post-flame region by the heat loss models in which radiative and combined conductive and convective heat losses were included. To reduce the NOx emission, first heat exchanger location was decided near the flame. After first heat exchanger was decided for the optimal NOx emission(about 30 ppm), in order to decide the optimal CO emission(about 30ppm), seocond heat exchanger location was tested and decided for several cases. Finally, the optimal location of heat exchanger for minimal CO and NOx emission simultaneously were determined and suggested.

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석탄-물 슬러리 액적의 증발 및 점화현상 해석 (Ignition and combustion phenomena of a coal-water slurry droplet)

  • 안국영;백승욱;김관태
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제20권2호
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    • pp.632-640
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    • 1996
  • 석탄슬러리 액적은 석유와 취급의 유사성 때문에 석유 대체에너지로서 중용하게 인식되어지고 있으며, 석유계의 연료와 비슥한 방법으로 분무연소 시키는 것이 가능하여 종래의 중유사용 연소장치를 최소한 개조하여 사용할 수 있다는 이점이 있다. 따라서 석탄슬러리 액적의 연소에 관한 연구가 활발히 진행되고 있으나 혼합되는 연료의 종류 또는 연소 및 열전달기수에 대한 해석 방법이 다양하여 아직 체계화되지 못하고 있으며 논란의 여지도 없다.

제트 혼합 반응기 내 희박 예혼합 메탄-공기 연소의 NO 생성 예측을 위한 화학 반응기 모델링 (A Chemical Reactor Modeling for Prediction of NO Formation of Methane-Air Lean Premixed Combustion in Jet Stirred Reactor)

  • 이보람;박정규;이도용;이민철;박원식
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권4호
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    • pp.365-373
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    • 2010
  • 제트 혼합 반응기(JSR) 내의 NOx와 같은 배출물질을 예측하기 위해서 화학반응기 모델을 개발했다. 본 연구에서는 JSR에 대한 화학반응기 모델로서 two-PSR 모델이 채택되었다. CHEMKIN 코드와 4가지 NO 생성 메커니즘을 포함한 GRI 3.0 메탄-공기 연소 메커니즘을 이용해서 JSR내의 희박 예혼합 메탄-공기 연소의 NO 생성예측을 실시하였다. 모델의 검증을 위해서 계산된 결과를 Rutar의 실험 데이터와 비교하였다. NO 생성의 중요 파라미터와 4 가지 NO 경로의 기여도를 조사하였다. 화염 영역에서는 prompt 메커니즘이 주된 경로이고, 화염후영역에서는 Zeldovich 메커니즘이 주된 경로이다. 희박 예혼합 조건에서는 N2O 메카니즘이가 화염 및 화염후 영역 모두에서 중요한 경로이다.