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문제 정의
- 본 연구에서는 이 Heater에 사용될 Burner의 연소 수치해석을 통하여 Burner의 성능 평가를 하는데 중점을 두고 본 연구를 수행하게 되었다.
가설 설정
- Fuel Inlet에서의 온도는 해석모델의 형상적인 특성으로 인하여 측정을 하지 못하였지만 등심 가열에 사용되는 Glue Plug의 최대 발열 온도가 1476K인 것으로 확인이 되었다 하지만 본 수치해석에서 가정한 479K은 연료로 사용한 N-DODECANE의 Boiling Temperature이다. 이는 본 해석을 실시하기 전 Test 해석에서 Fuel의 온도를 Glue Plug의 최대 발열 온도인 1473K과 임이의 온도인 1273K, 873K 및 Boiling Temperature °! 479K 의 비교해석에서 Fuel의 온도는 해석 자체에 커다란 영향을 미치지 않는 것으로 판단이 되었다.
- 1 에 나타내었다. 공기는 상온의 공기로 가정하였으며, 질소와 산소의 비는 0.79:0.21 이라고 가정하였다. 연료는 Diesel과 특성이 유사하다고 알려져 있는 N-DODECANE을 사용하였으며, 화학반응식은 (2)와 같다.
- 본 연구의 연소 형태는 등심연소이다. 하지만 Simple한 수치해석을 위하여 기화된 연료가 직접적으로 공급된다고 가정한 후 수치해석에 임하였다. 본 해석에 사용된 기화된 연료의 공급은 실제 현상인 등심에서의 상변화를 거친 연료의 공급과 차이가 있으나 본 해석에 사용된 Burner의 성능을 평가함에 있어 납득할만한 방법이라고 생각되어진다.
- 이후 연료는 적절한 공기와의 혼합으로 자가 착화하여 연소가 시작되게 된다. 하지만 본 연구에서는 연료가 Metal fiber에 공급되어 기화하는 과정은 생략하고 기화된 연료가 Swirler에 공급된다고 가정하였다. 이는 액상의 연료가 기상의 연료로 상이 변화하는 과정이 일어나는 위치를 정의하기 모호하고, 해석 과정을 간략화 하기 위함이다.
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