• 제목/요약/키워드: combustion characteristic

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함산소계 및 파라핀계 혼합 경유 및 저질유 액적의 연소특성에 관한 연구 (Study on Combustion Characteristics of Diesel Fuel and Low Quality Oil Droplet with Additive Oxygenate and Paraffin)

  • 김봉석;소천영지
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제30권5호
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    • pp.552-561
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    • 2006
  • The single droplet combustion characteristics of diesel fuel and low quality oil with additive oxygenate and paraffin under high ambient temperature and atmospheric pressure were investigated in the study. The results of the study may are concluded as follows: In the combustion of diesel fuel and low quality oil droplet with additive of oxygenate and paraffin. the dimensionless droplet size of $(D/Do)^2$ was linearly decreased with time. A fuel droplet with low boiling temperature additives and in high boiling temperature base fuel evaporates and burns faster than usual base fuel. Especially. these trends were remarkably obtained by decreasing boiling point and increasing blending contents of additives in case of oxygenated agents rather than n-paraffin agents. This rapid burning may result from so-called 'micro-explosion' and its burning intensity varies with the types of additives. The results above may suggest that rapid evaporation of oxygenate additive in the middle stage of combustion can contribute much to combustion improvement of blended fuels.

$CO_2$ 재순환형 산소연소 가열시스템개발에 관한 실험적 연구 (A Preliminary Experimental Study on the Development of Oxy-Fuel Combustion Heating System with $CO_2$ Recycle)

  • 이은경;고창복;장병록;한형기;노동순;정유석
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2006년도 제32회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.69-74
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    • 2006
  • An Experimental study was conducted on $CO_2$ recycle combustion heating system using pure oxygen instead of conventional air as an oxidant, which is thereby producing a flue gas of mostly $CO_2$ and water vapor($H_2O$) and resulting in higher $CO_2$ concentration. The advantages of the system are not only the ability to control high temperatures characteristic of oxygen combustion with recycling $CO_2$. but also the possibility to reduce NOx emission in the flue gas. A small scale industrial reheating furnace simulator and specially designed variable flame burner were used to characterize the $CO_2$ recycle oxy-fuel combustion, such as the variations of furnace pressure, temperature and composition in the flue gas during recycle. It was found that $CO_2$ concentration in the flue gas was about 80% without $CO_2$ recycle, but increased to $90{\sim}95%$ with $CO_2$ recycle. The furnace temperature and pressure was decreased due to recycle and the NOx emission was also reduced to maintain under 100ppm.

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초음파에 의해 무화된 케로신 분무연소에서의 OH 라디칼 및 CH 라디칼 자발광 특성 (OH-and CH-Radical Chemiluminescence Characteristics in the Spray Combustion of Ultransonically Atomized Kerosene)

  • 김민철;김정수
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.72-79
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    • 2018
  • 초음파 진동자에 의해 미립화된 케로신 분무연소의 OH 라디칼과 CH 라디칼의 자발광 특성을 고찰하기 위한 실험이 수행되었다. ICCD 카메라를 이용하여 분무화염의 자발광 강도를 측정하였으며, 연소 시 소모된 연료량은 정밀유량측정법으로 계측하였다. 그 결과, 연료소모율은 수송기체인 공기 공급유량에 선형적으로 증가하였으며, 분무연소의 특징인 전형적인 그룹 연소가 관찰되었다. OH 라디칼과 CH 라디칼을 분석한 결과, 분사방향으로의 유량 증가에 따라 라디칼 방사강도의 최댓값은 감소하고 그 위치는 후류로 이동하여 반응대의 폭은 증가하였다.

가솔린기관의 연소현상 진단을 위한 브레이크다운 전압의 특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristic of Beakdown Voltage for Combustion Diagnostic of Gasoline Engine)

  • 박재근;조민석;황재원;장기현;채재우
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제24권9호
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    • pp.1157-1165
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    • 2000
  • A classic examples of the abnormal combustions are the knock and misfire, which raise noxious performance and life of the engine. A heavy knock can also cause severe damages to the engine itself, which gives more reason why it must be detected and corrected. With the response of the today's requirements, we have researched the new diagnostic system which uses the breakdown voltage characteristics between electrodes of spark plug. This breakdown voltage depends on the pressure, temperature and even the shape and material of electrodes. But there is no data of breakdown voltage in case of using the spark plug as a electrodes. So, in this study, we show the breakdown voltage characteristic by pressure and temperature in constant volume bomb, which will make it possible to diagnose the engine combustion phenomenon.

정적연소기를 이용한 합성가스의 가연한계 및 연소특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Flammability Limits and Combustion Characteristics of Synthetic Gas in a Constant Combustion Chamber)

  • 조용석;이성욱;원상연;박영준;김득상
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.14-21
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    • 2008
  • Synthetic gas is defined as reformed gas from hydrocarbon-based fuel and the major chemical species of the synthetic gas are $H_2$, CO and $N_2$. Among them, hydrogen from synthetic gas is very useful species in chemical process such as combustion. It is a main reason that many studies have been performed to develop an effective reforming device. Furthermore, other technologies have been studied for synthetic gas application, such as the ESGI(Exhaust Synthetic Gas Injection) technology. ESGI injects and burns synthetic gas in the exhaust pipe so that heat from hydrogen combustion helps fast warmup of the close-coupled catalyst and reduction of harmful emissions. However, it is very hard to understand combustion characteristic of hydrogen under low oxygen environment and complicated variation in chemical species in exhaust gas. This study focuses on the characteristics of hydrogen combustion under ESGI operating conditions using a CVC(Constant Volume Chamber). Measurements of pressure variation and flame speed have been performed for various oxygen and hydrogen concentrations. Results have been analyzed to understand ignition and combustion characteristics of hydrogen under lower oxygen conditions. The CVC experiments showed that under lower oxygen concentration, amount of active chemicals in the combustion chamber was a crucial factor to influence hydrogen combustion as well as hydrogen/oxygen ratio. It is also found that increase in volume fraction of oxygen is effective for the fast and stable burning of hydrogen by virtue of increase in flame speed.

75톤급 액체로켓엔진 1/2.5-scale 연소기 연소시험 결과 (Combustion Test Results of 1/2.5-scale Thrust Chamber for 75tonf-Class Liquid Rocket Engine)

  • 김종규;한영민;이광진;임병직;안규복;김문기;서성현;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.69-73
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    • 2009
  • 75톤급 액체로켓엔진 연소기의 1/2.5-scale 연소기의 시험 결과를 기술하였다. 연소기의 연소압력은 60 bar, 추진제 유량은 약 89 kg/s 그리고 노즐 팽창비는 12이다. 연소성능 및 재생냉각 성능, 연소기의 내구성 확인을 위한 수회의 설계점 연소시험과 저압조건에서의 작동성 및 연소성능을 검증하기 위한 시험이 수행되었다. 모든 연소시험은 하드웨어의 손상 없이 성공적으로 수행되었다. 본 시험결과는 향후 75톤급 연소기의 저압 연소 조건에서의 시험 가능성을 제시하고, 설계점 조건에서의 연소성능을 예측하는 기본 데이터로 활용될 수 있을 것이다.

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파라핀-왁스를 사용하는 하이브리드 로켓 연소의 비정상 압력 진동 (Unsteady Pressure Oscillations of Liquefied Paraffin Wax Combustion in Hybrid Rocket)

  • 현원정;이창진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권5호
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    • pp.339-347
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    • 2022
  • 하이브리드 로켓의 후연소실(post chamber)은 액화된 연료의 추가적 연소를 유도하여 엔탈피 상승으로 이어지도록 한다. 후연소실이 있는 하이브리드 로켓에 파라핀 왁스를 연료로 사용하는 경우, 연소초기에만 비정상 연소 압력진동이 관찰된다. 본 연구는 비정상 연소 압력진동의 발생과 액적의 추가적 연소 사이의 상관관계를 확인하는 것을 목적으로 하고 있다. 이를 위해 후연소실 연소를 가시화하고 POD 기법을 활용한 이미지 분석을 수행하였다. 또한 모드 재구성을 통해 액적의 거동을 포함하고 있는 모드를 분리하여 비정상적인 연소압력의 진동과 액적의 연소 사이의 상관관계를 조사하였다. 일련의 실험에서는 후연소실로 유입되는 액화 연료량과 액적발생을 조절하여 비정상 연소압력 진동의 변화를 유도하였다. 실험결과에 의하면 파라핀 왁스의 연소 초기에만 관찰되는 비정상 연소압력 진동은 후연소실에서 발생하는 액적의 추가적인 연소가 그 발생원인임을 알 수 있다.

석탄가스 고압연소시 배기가스 배출특성에 관한 실험적 연구 (The experimental study on the emission characteristics of the coal gas in the condition of high pressure combustion)

  • 홍성주;이민철;김기태
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.134-134
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    • 2010
  • Recently, the interest of the study about IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle), one of New & Renewable Energy technologies, bas been increased due to the United Nations Framework Convention on Climate Change, the Low Carbon Green Growth policy, etc. Also, with this interest of IGCC, the study on the gas turbine utilizing the synthetic gas is performing actively. In the study of the gas turbine characteristic, the power performance and the combustion efficiency are mainly discussed and also the concern about the exhaust gas is being taken care of due to the increasing awareness of the environment. With this, we would like to go over the exhaust gas emission characteristic by the synthetic gas inflow in this test. In order to conduct such a test, we constructed a synthetic gas supplying system to supply the synthetic gases ($H_2$: hydrogen, $N_2$: nitrogen, CO: carbon monoxide, $CO_2$: carbon dioxide, and $H_2O$: steam) quantitatively and this combustion test was conducted by controlling the supplied synthetic gases artificially. The concentration of the exhaust gases appeared variously depending on the differences of the inflow nitrogen amount and the steam amount, whether or not the carbon dioxide flow in and so on. The results of the test can be able to be utilized for the IGCC study by understanding the exhaust gas emission characteristic of the coal gas turbine by synthetic gas composition.

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분사기 배열과 추진제 유량 변화에 의한 축소형 연소기의 연소특성 (Combustion Characteristics of Sub-scale Combustors on the variation of propellant mass flow and injector arrangement)

  • 이광진;서성현;김성구;한영민;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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    • pp.168-172
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    • 2008
  • 추진제 유량 변화와 분사기 배열에 따른 특성속도를 연구하기 위해 축소형 연소기를 이용하여 연소시험을 수행하였다. 그 결과 유사한 압력과 혼합비 조건에서 효과적인 비 단위 면적당 유량 범위가 존재함을 알 수 있었고 최외곽 분사기로부터 막 냉각이 적용된 연소실 벽면까지의 거리 증가는 연소실 내 저 혼합비 영역을 증가시키고 특성속도를 저감시키는 기능을 하는 것으로 해석결과 나타났다. 즉, 이 2가지 설계요소는 주어진 연소압력에서 액체로켓엔진 연소기의 성능을 향상시킬 수 있는 중요한 인자임을 확인하였다.

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