Soot generation by combustion process has been investigated with objective of understanding of chemical reaction responsible for its formation in a coaxial laminar propane jet diffusion flame. For the direct photos, as the coflowing air flow rate is reduced, the area of soot luminous zone increases at first, then becomes smaller and smaller, and even disappears. The aspects of soot deposition can be acquired by using nine $15{\mu}m$ thin SiC fibers are positioned horizontally across the flame. Deposited soots on SiC fibers show the soot inception point and growth and soot oxidation zone in a typical propane diffusion. Soot is not generated anymore in a oxidizer deficient conditions of near-extinction and flame is fully occupied by transparent blue flame. It suggests that nonsooting pyroligneous blue reaction is being dominant in a oxidizer deficient ambience. In comparison with luminosities of SiC fibers and flame itself, indirect evidence is found that the process of soot nucleation and growth is endothermic reaction. It is remarkable that there exists two adjacent regions to have antithesis characteristics; one is exothermic reaction of blue flame and another endothermic reaction zone of soot formation.
The adsorption of soot particles onto a sensor surface of the engine soot detector posses a critical problem in the measurement. In order to prevent the optical rod surface from soot contamination, various functional coatings and flow-induced cleaning were applied to the surface in this work. For surface coatings, various materials of self-assembled monolayers (SAM) such as OTS (octadecyltrichlorosilane), PFDTES (perfluorodecyl-triethoxysilane) and PFDTMS (perfluorodecyltrimethoxysilane) were coated on the optical rod surface ,which have different characteristics in both hydrophobicity and oleophobicity. These coatings were tested with soot content varying from $0\%\;to\;3wt\%$ and oil temperature from 20 to $70^{\circ}C$. Test results showed that surface coatings were not effective for preventing the adsorption of soot panicles on the surface of optical rod. It was thought that these coatings provided the surface with additional attractive surface forces. However, it was found that adsorption of soot particles onto a sensor surface was minimized by flow-induced cleaning. This effect was tested with varying the flow velocity.
Soot has a great effect on the formation of PM (Particulate Matter) in D.I. (Direct Injection) Diesel engines. Soot in diesel flame is formed by incomplete combustion when the fuel atomization and mixture formation were poor. Therefore, the understanding of soot formation in a D.I. diesel engine is mandatory to reduce PM in exhaust gas. To investigate soot formation in diesel combustion, various measurements have been performed with laser diagnostics. In this study, the relative soot diameter and the relative number density in a DJ. engine was measured by using LIS (Laser Induced Scattering) and LII (Laser Induced Incandescence) methods simultaneously which are planar imaging techniques. And a visualization D.I. diesel engine was used to introduce a laser beam into the combustion chamber and investigate the diffusion flame characteristics. To find the optimal condition that reduces soot formation in diesel combustion, various injection timing and the swirl flow in the cylinder using the SCV (Swirl Control Valve) were applied. From this experiment, the effects of injection timing and swirl on soot formation were established. Effective reduction of soot formation is possible through the control of these two factors.
The effect of surrounding air velocity on the soot deposition process from a diffusion flame to a solid wall was investigated in a microgravity environment to attain in-situ observations of the process. An ethylene($C_2H_4$) diffusion flame was formed around a cylindrical rod burner in surrounding air velocity of $v_{air}$=2.5, 5, and 10 cm/s with oxygen concentration of 35 % and wall temperature of 300 K. Laser extinction was adopted to determine the soot volume fraction distribution between the flame and burner wall. The experimental results show that the soot particle distribution region moves closer to the surface of the wall with increasing surrounding air velocity. A numerical simulation was also performed to understand the motion of soot particles in the flame and the characteristics of the soot deposition to the wall. The results successfully predicted the differences in the motion of soot particles by different surrounding air velocity near the burner surface and are in good agreement with observed soot behavior in microgravity. A comparison of the calculations and experimental results led to the conclusion that a consideration of the thermophoretic effect is essential to understand the soot deposition on walls.
The characteristics of soot near the soot inception point for an ethene-air flame was carried out in a WSR (well-stirred reactor). The new sampling tool like the temperature controlled filter system was introduced to minimize the condensation during sampling. The new analysis tools applied include the real time size distribution analysis with the Nano-DMA, particle size by transmission electron microscopy, C/H analysis, g filter analysis, and thermogravimetric analysis using both non-oxidative and oxidative pyrolysis. The WSR can generate young soot particles that can be collected and examined to gain insight into inception. For the current conditions, soot does not form for ${\Phi}$=1.9, inception occurs at or before ${\Phi}$=2.0, and inception combined with soot surface growth and/or coagulation occurs for ${\Phi}$=2.1. The filter samples for ${\Phi}$=1.9 are composed of volatile compounds that evolve at relatively low temperatures when heated in the presence or absence of O$_2$. The samples collected from the WSR at ${\Phi}$=2.0 and ${\Phi}$=2.1 are precursor-like in morphology and size. They have higher C/H ratios and lower organic percentages than precursor particles, but they are clearly not fully carbonized soot. The WSR PAH distribution is similar to that in young soot from inverse flames.
The characteristics of soot near the soot inception point for an ethene-air flame was carried out in a WSR (well-stirred reactor). The new sampling tool like the temperature controlled filter system was introduced to minimize the condensation during sampling. The new analysis tools applied include the real time size distribution analysis with the Nano-DMA, particle size by transmission electron microscopy, C/H analysis, g filter analysis, and thermogravimetric analysis using both non-oxidative and oxidative pyrolysis. The WSR can generate young soot particles that can be collected and examined to gain insight into inception. For the current conditions, soot does not form for ${\Phi}=1.9$, inception occurs at or before ${\Phi}=2.0$, and inception combined with soot surface growth and/or coagulation occurs for ${\Phi=2.1}$. The filter samples for ${\Phi}$=1.9 are composed of volatile compounds that evolve at relatively low temperatures when heated in the presence or absence of $O_2$. The samples collected from the WSR at ${\Phi}=2.0$ and ${\Phi}=2.1$ are precursor-like in morphology and size. They have higher C/H ratios and lower organic percentages than precursor particles, but they are clearly not fully carbonized soot. The WSR PAH distribution is similar to that in young soot from inverse flames.
Soot formation characteristics in counterflow diffusion flames of ethylene/propane/nitrogen mixtures have been studied experimentally to investigate the soot formation mechanism. The effect of HACA reaction on PAH and soot growth has been experimentally investigated by using 2-D planar LII and PAH LIF techniques.
In this study, the exhaust characteristics of the diesel engine for the change of the mixing ratio of biodiesel fuel were quantitatively analyzed by using the numerical analysis method. As the fuel used in the experiment, the diesel and biodiesel(waste oil, soybean oil), the mixed fuel BD2(Diesel only), BD3, BD5, BD20, BD50 and BD100 were used. The injection pressure($p_{inj}$) was set to 400bar, 600bar, 800bar, 1000bar and 1200bar as the experimental variable. Also the concept of the standard deviation, Pearson's correlation coefficient and Spearman rank-order correlation coefficient based on the statistics was introduced in order to analyze the exhaust characteristics of the quantitative NOx and Soot according to the injection pressure and the mixing ratio variation of biodiesel blending fuel. It is considered that as a result of studies, for the waste oil, NOx and Soot can be simultaneously reduced through control of the mixing ratio at the regions of $p_{inj}=400bar$ and $p_{inj}=600bar$, and the Soot can be reduced without affecting on the emission of NOx at more than $p_{inj}=800bar$. For the soybean oil, NOx and Soot can be simultaneously reduced at $p_{inj}=400bar$ and the Soot can be reduced without affecting on the emission of NOx at $p_{inj}=600bar$.
An experimental study on a double-concentric diffusion flame(DDF) has been carried on in order to Investigate the characteristics of soot formation compared to a normal coflow diffusion flame(NDF). Laser extinction technique has been used for an ethylene($C_2H_4$) and air flame with various flow rates. Soot formation In the double-concentric diffusion flame was enhanced by the inner inverse diffusion flame due to the increase in flame temperature and also suppressed due to the nitrogen-dilution from the inner air. Soot concentration at the flame axis of DDF was higher than that of the NDF, mainly because of the increase of temperature by inner flame. However, the maximum soot volume fraction of DDF was lower than NDF at the outer side of the flame, mainly due to the effect of nitrogen-dilution from the inner air.
The local instantaneous flame temperature and soot concentration in a D. I. diesel engine were measured using a two-color method. The proposed method based on the continuous spectra! radiation from the soot particles in the flame is applicable to industrial Diesel engines without major modifications of their main characteristics because of simplicity and relative ease of application. Measurements were performed at two locations inside the combustion chamber of a D. I. diesel engine. Effects of different engine speeds and loads, fuel injection timings, combustion chamber shapes on flame temperature and KL factor, which is qualitatively proportional to soot concentrations, were examined. Flame temperature change were observed with increasing engine speed and load. The higher the flame temperature is, the lower the KL factor is.
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.