• Title/Summary/Keyword: small combustor

검색결과 104건 처리시간 0.021초

마이크로 스케일 난류에 의한 화염안정성 및 NOx 생성 (Flame Stability and NOx Formation by Micro scale Turbulence)

  • 김인수;서정무;이근선;이충원
    • 한국연소학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국연소학회 2001년도 제23회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
    • /
    • pp.57-62
    • /
    • 2001
  • The effect of micro scale turbulence on flame structure and stability were experimentally investigated by changing the area of micro turbulence generator(MTG) and air velocity in terms of low NOx and high efficiency combustion. NOx and CO concentration were also measured for different MTG areas to investigate whether a vane swirler having MTG has a possibility of using as part for low NOx combustor. From the obtained results, it is shown that flame stability region increases and flame size becomes small as MTG area increases since MTG in itself makes small scale recirculation flow and swirler does large scale recirculation one. It is also shown that low NOx concentration(about 20${\sim}$30ppm@$O_2$ 11%) is achieved for all MTG areas without any increase in CO concentration regardless of air velocity range tested in this study when the equivalence ratio is 0.7. The results obtained in this study can give basic guideline for the design of compact low NOx high efficiency combustor using a vane swirler having MTG.

  • PDF

소형 연소장치를 이용한 음식폐기물 연소 특성 연구 (A Study on the Combustion Characteristics of Food Waste Using the Experimental Apparatus for Combustibility)

  • 채종성;양승재;김석완;이재희;엄태인
    • 신재생에너지
    • /
    • 제16권2호
    • /
    • pp.47-53
    • /
    • 2020
  • The amount of food waste and its water content depends on both the season and region. In particular, the water content typically varies between 73.8 wt.% and 83.3 wt.%, depending on the proportion of vegetables. Current food waste drying technologies are capable of reducing the water content to less than 10 wt.%, while increasing the heating value. Ongoing studies aim to utilize dried food waste as fuel. Food waste can be used to produce solid refuse fuel (SRF) by mixing it with various solid fuels or other types of waste. The analysis of specimens is very important when considering the direct combustion of food waste or its co-firing with solid fuels. In this study, the weight reduction of specimens after burning them in a small combustor, and compared with the results of thermogravimetric analysis (TGA). The concentration of various chemicals was also measured to define the characteristics of waste generation. Performed proximate analysis, elemental analysis, TGA, combustion experiment, the heating value, and derivative thermogravimetry (DTG).

가스터빈 연소기의 연소장 해석을 위한 스월 예혼합 버너의 수치적 모델링에 관한 연구 (Study of Numerical Modeling of Swirl-Premix Burner for Simulation of Gas Turbine Combustion)

  • 백광민;손채훈
    • 대한기계학회논문집B
    • /
    • 제37권2호
    • /
    • pp.161-170
    • /
    • 2013
  • Double cone 버너를 장착한 스월 예혼합 연소기에 대한 유동 및 연소 특성을 분석하여 swirler 모델을 이용한 수치적 모델링 방법을 제시하였다. 버너 출구에서 형성되는 내부 재순환 영역을 근사적으로 구현하도록 swiler의 내 외경을 각각 56 mm, 152 mm로 결정하였으며 이를 토대로 유량, 반경 반향 속도를 결정하였다. 접선 방향 속도의 설정을 위해 swirl 각도와 재순환 각도를 도입하였으며 40 m/s인 경우 유사한 내부 재순환 영역이 형성되었다. 라이너 출구에서 온도와 속도의 오차는 각각 2.8%, 0%로 작았지만, NOx의 경우 67% 가량 감소한 결과를 보였다. Swirler 모델은 EV 버너의 유동 및 연소 특성을 근사적으로 모사하는 모델의 하나로서 정량적 평가 인자에서 오차를 보이지만, 유동 및 화염, NOx 형성 영역의 경향성이 유사하므로 swirler 모델을 채택하여 복잡한 형상의 발전용 가스터빈 연소기의 효율적인 수치해석이 타당할 것으로 판단된다.

스월 환형연소기의 반응 및 비반응 유동 특성 연구를 위한 3차원 Large Eddy Simulation (3-D LES for Reacting and Non-reacting Flow Characteristics on a Swirl Stabilized Annular Combustor)

  • 김종찬;성홍계;차봉준
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
    • /
    • pp.449-452
    • /
    • 2008
  • 환형 스월 난류 연소기 내에서 반응, 비반응시 발생하는 유동의 차이를 flamelet 난류연소와 난류유동 모델을 모두 고려한 3차원 LES 기법으로 연구하였다. 계산 모델은 GEAE의 LM6000 환형연소기를 이용하였으며, 조건은 실험에서 얻어진 값을 이용하였다. 연소시 열방출에 의해 연소가스의 체적이 팽창하고 이로 인해 유입되는 스월의 주흐름은 하류방향으로 더욱 뻗어나간다. 비반응에서 나타났던 수직 단면에서의 타원형의 속도 분포는 원형에 가깝게 변하며, 비반응 유동장에서는 와류의 분포가 광범위하게 나타나지만, 반응유동에서는 약한 와류들은 소멸되는 것으로 나타났다. 즉 반응과 비반응에서 와류 분포와 강도, 그리고 동일 세기의 와류의 크기가 확연히 다르게 나타나는데, 이는 연소에 의한 밀도 팽창에 의한 영향으로 판단된다.

  • PDF

환형연소기에서 불안정성에 따른 유동적인 대칭성파괴 효과 Part I : 노즐 배치의 특성 (Flow Symmetry Breaking Effect According to Instability in Annular Combustor Part.I : Characteristics of Nozzle Arrangement)

  • 이희도;이기만
    • 한국추진공학회지
    • /
    • 제26권6호
    • /
    • pp.62-73
    • /
    • 2022
  • 본 연구에서는 환형연소기 형태를 가지는 가스터빈 연소기에서 연소불안정성을 제어하는 방법을 제시하고자 하였으며, 노즐 배치와 이에 따른 당량비 변화를 통한 유동적인 대칭성파괴(Flow symmetry breaking) 효과를 비교하였다. 이를 위하여 FFT, Time signal 및 위상궤적의 모드 분석을 통하여 대칭성파괴 효과를 확인하였다. 또한, 모드분석으로 불안정한 영역과 안정된 영역을 확인하였고 이를 등고선 지도에 나타내었다. 본 연구를 통해 노즐의 당량비와 배치가 대칭이거나 노즐이 연속적으로 배치되면 불안정성이 발생하였으나, 노즐의 배치 및 당량비가 대칭성을 가지질 않는다면 당량비의 차이가 작더라도 연소불안정성이 극적으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다.

니켈합금 Metal Foam을 적용한 예혼합 버너의 연소특성 (Combustion Characteristics of Premixed Combustor using Nickel Based Metal Foam)

  • 이필형;황상순;김종광
    • 한국연소학회지
    • /
    • 제22권2호
    • /
    • pp.42-49
    • /
    • 2017
  • A premixed combustion has many advantages including low NOx and CO emission, high thermal efficiency and a small volume of combustor. This study focused on combustion characteristics in a premixed combustion burner using the nickel based metal foam. The results show that the blue flame is found to be very stable at heating load 6,300-25,200 kcal/h by implementing the proper nickel based metal foam and baffle plate. The premixed flame mode is changed into green flame, red flame, blue flame and lift off flame with decreasing equivalence ratio. NOx emission was measured 80 ppm(0% oxygen base) from 0.710 to 0.810 of equivalence ratio and CO emission is 90 ppm(0% oxygen base) under the same equivalence ratio. It is also found that the stable blue flame region in flame stability curve becomes wider with increasing the heat load.

발전용 가스터빈 연소기의 천연가스 연소유동 해석 (Natural Gas Combustion Analysis in Power Generation Gas Turbine)

  • 김태호;최정열
    • 한국연소학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국연소학회 2005년도 제31회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
    • /
    • pp.156-161
    • /
    • 2005
  • Two and Three dimensional numerical simulations have been carried out to understand the combustion characteristics of LNG-fueled gas turbine combustor for power generation. Focus of the study was given to the influences of different fuel composition of imported and domestic natural gases with the flow conditions selected from the gas turbine operation data. Reacting flow characteristics of the swirl stabilized natural gas combustor were understood from the comparison of the two-dimensional and three-dimensional results. The thermal influences of different natural gases were very small and the fuel composition and flow rate were considered to be tuned well.

  • PDF

연소기에서의 다단 저 NOx 버너의 수치 및 실험적 연구 (Numerical & Experimental Study For Burner of Low NOx Formation of Multi-Stage In a Combustor)

  • 최윤기;강경태;김용모
    • 한국연소학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한연소학회 2003년도 제27회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
    • /
    • pp.65-74
    • /
    • 2003
  • Air pollution included Nitric Oxide(NOx) from heating boilers is increased by pursuing better life. Development of low NOx emission boiler is strongly needed. However commercial burner for heating boiler is also asked to be thermal efficient and low-cost manufactuable in addition to low NOx emission. Small space for combustor including burner is usually allowed. In this study, parametric study of compact low NOx burner for heating boiler was done using numerical analysis and experiments. Commerical computational fluid dynamic(CFD) program named CFX 5-6 was used for numerical analysis of low NOx burner using turbulent diffusion flame. Comparison of outlet NO and outlet temperature under various equivalence ratio and fuel flow rate was performed between experiment and numerical analysis.

  • PDF

산화제 입구 속도에 따른 0.2MW 순산소 연소기의 NO 배출 특성 (Effects of Oxidizer Inlet Velocity on NO Emission characteristics of 0.2MW Oxy-Fuel Combustor)

  • 김호근;이상민;안국영;김용모
    • 한국연소학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국연소학회 2006년도 제32회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
    • /
    • pp.63-68
    • /
    • 2006
  • Effects of oxidizer inlet velocity on NO emission characteristics of 0.2MW oxy-fuel combustor have been experimentally investigated. The NO formation process in the oxy-fuel combustion is extremely sensitive even for the small fraction of nitrogen in oxidizer. By increasing the oxidizer velocity, flame length is reduced due to the enhanced turbulent mixing. The increased oxidizer velocity also results in the decreased flame temperature through the elevated entrainment rate of the recirculated product and the corresponding NO emission is drastically decreased. Experimental results clearly indicate that the entrained product gases play a crucial role to decrease the temperature at the flame zone and the post flame zone where the thermal NO is mainly formed.

  • PDF

정적연소기 부실내 잔류공기 소기특성에 대한 수치해석적 연구 (Numerical Study on Scavenge Characteristics in a Subchamber of Constant Volume Combustor)

  • 허형석;서용권
    • 대한기계학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
    • /
    • pp.1830-1834
    • /
    • 2004
  • In this paper, we present scavenge characteristics in a small subchamber of HCCI. It is very important to enhance scavenge rate because ignition in a chamber sometimes does not happen. To understand this phenomenon numerical tool was performed using the FLUENT which is a commercial code. Focus is given to the effect on the scavenge rate of the geometric factor that is the angle of nozzle injection. The numerical results show that the scavenge ones in the subchamber heavily depend on the nozzle angle. It was found that the scavenge rate is more effective at angled nozzle.

  • PDF