• 제목/요약/키워드: flame stability$Damk{\ddot{o}hler$ number

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복사 열손실에 의한 소염근처에서 셀모양 대향류 확산화염의 특성에 대한 수치해석 (Numerical Analysis of Characteristics of Cellular Counterflow Diffusion Flames near Radiative Extinction Limit)

  • 이수룡
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권6호
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    • pp.493-500
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    • 2014
  • Damk$\ddot{o}$hler수가 클 때 복사열손실에 의한 소염근처에서 셀모양의 대향류확산화염의 특성에 대하여 수치해석적으로 연구하였다. Lewis 수를 0.5로 두고 일차원 정상상태의 화염의 해에 매우 작은 교란을 가하여 시간에 따른 화염전개를 계산하였다. 천이과정 초기에는 선형안정성 해석에서 예측된 결과와 매우 비슷하게 진행된다. 시간이 증가함에 따라 증가율이 가장 강한 파동수를 갖는 교란파가 성장하고, 완전히 발달되면 소염영역과 화염영역이 번갈아 나타나는 셀모양의 화염구조를 갖는다. 화염온도는 총엔탈피의 국소 이득 때문에 일차원 정상상태의 화염온도보다 높다. 셀모양의 확산화염은 Damk$\ddot{o}$hler 수가 증가함에 따라 셀의 모양이 원형으로 되며 일차원 정상상태 소염조건보다 큰 Damk$\ddot{o}$hler 수에서도 셀모양의 화염은 꺼지지 않고 살아남는다.

초음속 공기장에서 Bluff-Body를 이용한 안정화염의 특성과 구조 (The Characteristic Modes and Structures of Bluff-Body Stabilized Flames in Supersonic Coflow Air)

  • 김지호;윤영빈
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2002년도 제24회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.147-153
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    • 2002
  • Experimental investigations are performed on the stability and the structure of bluff-body stabilized hydrogen flames. The velocities of coflow air are varied from subsonic to supersonic velocity of Mach 1.8 and OH PLIF images and Schilieren images are used for analysis. Three characteristic flame modes are classified into three regimes with the variation of fuel-air velocity ratio; a jet like flame, a central-jet dominated flame and a recirculation zone flame. Stability curves are drawn to find the blowout regimes and to show that flame stability is improved by increasing the lip thickness of fuel nozzle that works as bluff-body. $Damk{\ddot{o}hler$ number is adopted in order to scale the blowout curves of each flame obtained at different sizes of the bluff-body and all blowout curves are scaled successfully regardless of its bluff-body size.

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비예혼합 튜브형상내 화염셀의 거동에 대한 수치 해석적 연구 (A Numerical Study of the Flame Cell Dynamics in Opposed Nonpremixed Tubular Configuration)

  • 박현수;유춘상
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.175-178
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    • 2014
  • The flame cell dynamics in 2-D opposed nonpremixed tubular configuration was investigated using high-fidelity numerical simulations. The diffusive-thermal instability occurs as the $Damk{\ddot{o}}hler$ number, Da, approaches the 1-D extinction limit of the tubular flames and several flame cells are generated depending on Da, and flame radius. In general, the number of flame cells are found close to the largest wave number from the linear stability analysis. It was also found from the displacement speed analysis that during the local flame extinction and cell formation, negative edge flame speed is observed due to small gain from reaction compared to large loss from diffusion.

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복사열손실이 있는 비예혼합 튜브형 화염에 관한 수치 해석적 연구 (A Numerical Study of Opposed Nonpremixed Tubular Flames with Radiative Heat Loss)

  • 박현수;유춘상
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2015년도 제51회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.247-250
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    • 2015
  • The characteristics of opposed nonpremixed tubular flames with radiation heat loss are investigated using linear stability analysis and 2-D numerical simulations. Two extinction limits, as the $Damk{\ddot{o}}hler$ number is small or large, are confirmed using finite difference method with a simple continuation method. It is verified that the results of linear stability analysis predict the number of flame cells and the critical Da starting cellular instability or amplification of temperature near both extinction limits with good resolution.

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복사 열손실을 받는 대향류 확산화염의 불안정성 해석 (Instability Analysis of Counterflow Diffusion Flames with Radiation Heat Loss)

  • 이수룡
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권8호
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    • pp.857-864
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    • 2012
  • 복사열손실을 받는 확산화염의 선형 안정성 해석을 수행하여 복사강도와 Damkohler 수에 대한 화염 불안정이 나타나는 조건을 확인하였다. 대향류 유동장을 모델로 하여 Lewis 수는 1로 가정하였다. 반응속도 제한에 의한 소염근처에서 교란의 증가율은 실수의 고유값을 가지며 안정한계는 정상상태 소염조건과 정확하게 일치한다. 반면에 복사 열손실에 의한 소염 영역 근처에서 증가율의 고유값은 복소수이며 정상상태 소염 전에 맥동 불안정성이 예측된다. 진동하는 화염온도가 양의 실수 고유값을 갖는 정상상태 화염온도 보다 클 경우에만 한계 순환 안정 특성이 나타난다. 만약 그 온도보다 작게 되면 화염은 회복되지 못하고 소염된다. 넓은 복사강도 범위에 대하여 복사 열손실에 의한 불안정성의 안정한계 곡선을 도시하였다.