V-gutter형 보염기가 장착된 모델 연소기에서 연소불안정이 발생할 때 보염기 근처에서 나타나는 화염의 역화 및 재점화 구조를 조사하였다. 연소기는 단면이 $40{\times}40mm$인 긴 덕트 형태이며 연료는 천연도시가스(CNG)를 사용하였다. 화염 구조를 가시화하기 위해서 고속 카메라를 이용한 자발광 계측을 하였다. 연소불안정이 발생하면 화염의 역화가 발생하며, 역화의 진행거리는 당량비에 따라서 달라졌다. 일정 당량비 이상에서는 역화가 진행됨에 따라 보염기 앞쪽 끝단에서 새로운 화염면이 형성된다. 흡입되는 혼합기의 속도가 증가하면서 역화되었던 화염면은 뒤로 밀리게 되고, 이때 보염기 안쪽에 형성된 재순환 영역으로 혼합기가 유입되면서 재점화가 이루어지는 것을 확인하였다.
The ventilation system is a key device to ensure both healthful indoor air quality (IAQ) and thermal comfort in buildings. The ventilation system should make the IAQ meet the standards such as ASHRAE 62. This study deals with a new approach to modeling the ventilation and IAQ requirement in residential buildings. In that approach, Elite software is used to calculate the air supply volume, and CONTAM model as a multi-zone and contaminant dispersal model is employed to estimate the contaminants' concentrations. Amongst various contaminants existing in the residential buildings, two main contaminates of carbon dioxide ($CO_2$) and carbon monoxide (CO) were considered. CO and $CO_2$ are generated mainly from combustion sources such as gas cooking and heating oven. In addition to the mentioned sources, $CO_2$ is generated from occupants' respirations. To show how that approach works, a sample house with the area of $80m^2$ located in Tehran was considered as an illustrative case study. The results showed that $CO_2$ concentration in the winter was higher than the acceptable level. Therefore, the air change rate (ACH) of 4.2 was required to lower the $CO_2$ concentration below the air quality threshold in the living room, and in the bedrooms, the rate of ventilation volume should be 11.2 ACH.
기체의 순간 온도를 측정할 수 있는 펄스 레이저를 사용한 이동형 CARS 분광기를 제작하였다. 이 분광기의 측정 프로그램은 측정한 스펙트럼으로 부터 온도를 얻기 위하여 8가지의 빠른 온도 계산법과 최소제곱법을 포함하고 있다. 빠른 온도 계산법 중 두 가지는 최소제곱법 보다 계산 시간은 훨씬 덜 걸리면서 온도의 분산이 작은 측정 결과를 준다. CARS 온도의 정밀 정확도는 복사온도계를 기준으로 흑연관 흑체로에서 측정하였다. 1000K부터 2400K의 온도 영역에서 정확도는 .+-.2% 이내이고 정밀도는 가장 정밀한 결과를 주는 빠른 온도 계산법을 적용할 때 1600K에서 .+-.35K이다. 순간 온도 측정의 적용 예를 보이기 위하여 이 분광기를 정해진 조건에 있는 난류 연소의 측정에 적용하였다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제28권3호
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pp.551-558
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2004
Recently, fuel prices have been continually raised in diesel engine. Such a change in the fuel price influences enormously the development trend of marine diesel engines for slow speed, In other words, the focus was shifted from large diameter and high speed to low fuel consumption. Accordingly, more efforts are being made for engine manufacturing and development to develop highly efficient engines. In this study. a single cylinder 4 stroke cycle DI slow speed diesel engine was designed and manufactured, a 4 stroke cycle was configured and basic performances were evaluated. The results are as follows. The optimal fuel injection timing had the lowest value when specific fuel consumption was in BTDC 8~$10^{\circ}$, a little more delayed compared to high speed diesel engines. Cycle variation of engines showed about 5% difference at full loads. This is a significantly small value compared to the cycle variation in which stable operation is possible, showing the high stability of engine operation is good. The torque and brake thermal efficiency of engine increased with an increase of engine 250-450 rpm. but fuel consumption ratio increased from the 450 rpm zone and thermal efficiency abruptly decreased. Mechanical efficiency was maximally 70% at a 400 rpm that was lower than normal engines according to the increase of mechanical frictional loss for cross head part. The purpose of this study was to get more practical engines by comparing the above results with those of slow speed 2 stroke cycle diesel engines.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제40권2호
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pp.102-106
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2016
An experimental study on the flow characteristics under various laminar coflow diffusion flames was conducted with a particular focus on the buoyancy force exerted from gaseous hydrocarbon fuels. Methane ($CH_4$), ethylene ($C_2H_4$), and n-butane ($C_4H_{10}$) were used as the fuels. A coflow burner and the Schlieren imaging technique were used to observe the flow field of each fuel near the nozzle exit as well as the flow characteristics in the flames. The results show that a vortex with a density heavier than air appeared in n-butane near the nozzle exit with a strong negative buoyancy on the fuel steam. As the Reynolds number increased through the control of the fuel velocity of the n-butane flame, the vortices were greater and the vortex tips were moved up from the nozzle exit. In addition, the heated nozzle affected the flow fields of the fuel steam near the nozzle exit.
대향류 버너에서 질소로 희석시킨 메탄 연료의 확산화염에 대하여 AC 전기장을 인가하여 전압크기 및 주파수 변화에 의한 영향을 실험적으로 조사하였다. 그 결과, 임계주파수를 초과하는 AC 주파수 영역에서 안정한 확산화염이 나타났으며, 인가된 AC 전압크기의 증가에 따라 그 임계주파수는 증가하다가 약 35Hz 로 일정한 값을 보였다. 반면에, 임계주파수 미만의 AC 주파수 영역에서, 그 확산화염은 인가된 AC 주파수에 동기되어 진동하였다. 화염지역 내에 양이온들은 로렌츠 힘에 의하여 가속되고, 그 양이온과 중성자 간의 분자단위의 충돌에 의한 운동량의 전달에 의해 전체적인 유동장의 변화가 발생하는데, 이러한 이온풍의 효과에 의하여 화염의 진동 현상이 나타날 수 있다.
최근 선진국에서는 폐플라스틱을 고로의 대체연료로 이용하려는 기술개발이 시도되고 있다. 본 연구에서는 포항제철 주물선 고로 풍구 1본을 대상으로 시험취입을 실시한 결과, 플라스틱의 취입속도는 다음과 같이 나타낼수 있었다. ${W}_{s}=0.265\frac{{delta}PA}{U}_{g}$ 여기서 Ws, ΔP, A 그리고 Ug는 각각 플라스틱 수송속도(kg/sec), 공급용기내의 압력과 송풍압력의 차이(atm), 수송배관의 단면적($m^2$) 그리고 총 수송공기 유속(m/sec)이다. 약 96시간의 조업기간중 최대 취입비 6.4kg-plastic/t-p까지의 반연속 시험취입 조업결과, 치환율은 1.38정도였다. 플라스틱이 취입됨에 따라 노정가스중 수소의 함량은 증가하였으며, 연소대 형상변화에 따라 bellyqn 노체의 온도는 상승하였다.
본 논문에서는 대와동모사를 이용하여 모형 가스터빈 연소기에서 난류 예혼합연소의 선회 유동구조와 화염특성이 검토되었다. 비정상 화염 거동을 모사하기 위하여 G-방정식 화염편 모델이 적용되었다. 결과로서, 입구 선회수 증가에 따른 코너 및 중앙 재순환 유동이 뚜렷한 차이를 보이며, 화염의 길이도 점차 감소됨을 확인 할 수 있었다. 또한 강선회 조건에서 역화현상의 원인이 확인되었다. 정확한 비정상 화염거동의 모사를 위하여, 연소실 내 음향파 거동의 예측성능이 우선적으로 검토되었으며, 스텝 모서리 근처에서 생성된 와동이 화염면 변동에 가장 큰 영향을 주고 있음을 알 수 있었다. 마지막으로 비정상 화염-와동 상호작용에 대한 해석을 통해 선회와 음향파의 전개로부터 생성된 와동의 진동이 화염면 및 열발생의 변동과 밀접하게 관련되어짐을 체계적으로 규명하였다.
WSGGM based low-resolution spectral model for calculating radiation transfer in combustion gases is applied to estimate self-absorption of radiation energy in one-dimensional opposed flow flames. Development of such a model is necessary in order to enable detailed chemistry-radiation interaction calculations including self-absorption. Database of band model parameters which can be applied to various one-dimensional opposed flow diffusion and partially premixed flames is created. For the validation of the model and database, low resolution spectral intensities at fuel exit side are calculated and compared with the results of a narrow band model with those based on the Curtis-Godson approximation. Good agreements have been found between them. The resulting radiation model is coupled to the OPPDIF code to calculate the self-absorption of radiant energy and compared with the results of an optically thin calculation and the results of a discrete ordinates method in conjunction with the statistical narrow band model. Significant self-absorption of radiation is found for the flames considered here particularly for the fuel side of the reacting zone. However, the self-absorption does not have significant effects on the flame structure in this case. Even in the case of the low velocity diffusion flame and the partially premixed flame of low equivalence ratio, the effects of self-absorption of radiation on the flame temperature and production of minor species are not significant.
내화수림대 조성을 위하여 난대수종 중 내화성 수종을 선발하고자 콘칼로미터를 이용하여 5수종(감탕나무, 구실잣밤나무, 동백나무, 붉가시나무, 후박나무)을 대상으로 수피, 가지, 생엽 등 부위별 연소특성을 분석하였다. 난대수종의 평균 열방출율(HRR)은 감탕나무($167.66kW/m^2$)>구실잣밤나무($142.80kW/m^2$)>동백나무($116.78kW/m^2$)>후박나무($95.48kW/m^2$)>붉가시나무($79.80kW/m^2$) 순으로 나타났다. 따라서, 붉가시나무가 산불 발생시 다른 수종에 비해서 화재강도가 낮은 것으로 사료된다. 수종별 부위(생엽, 가지, 수피)의 착화특성을 분석한 결과, 생엽에서 최초자연발화온도는 동백나무, 감탕나무($697^{\circ}C$)>후박나무($672^{\circ}C$)>구실잣밤나무($663^{\circ}C$)>붉가시나무($658^{\circ}C$) 순으로 나타났으며, 가지에서는 구실잣나무($671^{\circ}C$)>후박나무($669^{\circ}C$)>감탕나무($661^{\circ}C$)>붉가시나무($657^{\circ}C$)>동백나무($591^{\circ}C$) 순으로 나타났으며, 수피에서 동백나무($839^{\circ}C$)>후박나무($804^{\circ}C$)>동백나무($784^{\circ}C$)>붉가시나무($780^{\circ}C$)>감탕나무($749^{\circ}C$) 순으로 나타났다. 수종별 부위에 있어서 최초자연발화온도가 다른 것은 수종에 따라 조직과 세포간극 형태에 따라 수분함량의 차이가 착화특성을 다르게 나타내는 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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