초록 ▼

본 연구는 예혼합가스가 연소될 때 발생하는 진동음의 발생을 예측할 수 있는 이론 모델을 개발하고 진동음이 연소특성에 미치는 영향을 연구한 것이다. 연구 대상으로 한 연소장치는 수직의 관 내부에 하니콤을 화염 지지대로 하는 Rijke형 예혼합 맥동 연소기이다.
진동의 발생조건의 예측을 위하여 하니콤에서의 열전달을 고려한 음장에 관한 방정식을 구하고 이를 수치계산으로 음향진동 모우드와 함께 열음향적인 음향동력의 생성을 계산하였다. 또한, 관벽에서의 열점성성적인 음향동력의 소산과 관의 개구부에서의 방사손실을 계산하여 동력의 생성과

본 연구는 예혼합가스가 연소될 때 발생하는 진동음의 발생을 예측할 수 있는 이론 모델을 개발하고 진동음이 연소특성에 미치는 영향을 연구한 것이다. 연구 대상으로 한 연소장치는 수직의 관 내부에 하니콤을 화염 지지대로 하는 Rijke형 예혼합 맥동 연소기이다.
진동의 발생조건의 예측을 위하여 하니콤에서의 열전달을 고려한 음장에 관한 방정식을 구하고 이를 수치계산으로 음향진동 모우드와 함께 열음향적인 음향동력의 생성을 계산하였다. 또한, 관벽에서의 열점성성적인 음향동력의 소산과 관의 개구부에서의 방사손실을 계산하여 동력의 생성과 소멸의 비로서 음향진동의 발생조건을 구하는 모델을 세웠다.
장착하고 프로판-공기 혼합기를 공급하여 맥동과 비맥동 연소를 비교실험하였다. 하니콤의 위치와 공기, 연료의 공급률을 변화시키면서 진동의 발생특성을 실험한 결과 이론 예측과 잘 부합하였다. 그러나, 이론 델에서 음장에 대한 연소응답이 고려되지 않았기 때문에, 예측보다 다소 넓은 범위에서 진동이 발생하였다. 공기비의 낮거나 높던지, 또는 연료 공급률이 커질수록 연소진동의 발생이 어려웠으며 이는 하니콤 윗면의 온도에 영향을 미치고 이것이 음향동력의 생성에 영향을 미치기 때문임을 알았다.
연소진동의 발생으로 연소가 맥동적으로 될 때, 연소실과 배기가스의 온도가 현저히 감소하였으며 이는 맥동에 의하여 유체가 교란됨으로 열전달률이 증가되기 때문이다. 화염은 맥동에 의하여 그 길이가 짧아지고 또한, 화염 온도의 강하에 의하여 NOx의 배출이 현저히 감소하는 것을 알 수 있었다.

Abstract ▼

This study is on the pulsating combustion of premixed gas in a Rijke type combustor made of a honeycomb flame holder in a tube. Modelling for the onset condition of the oscillation is made by the ratio of the acoustic power generation based on the analysis of heat transfer to the power loss due to t

This study is on the pulsating combustion of premixed gas in a Rijke type combustor made of a honeycomb flame holder in a tube. Modelling for the onset condition of the oscillation is made by the ratio of the acoustic power generation based on the analysis of heat transfer to the power loss due to the thermoviscous dissipation and radiation.
Experiment is performed for the characteristics of acoustic, thermal and combustion. It is shown that the theoretical modelling for the acoustic characteristics agrees well with experiment. Experimental result shows that the flame length is shortened and the flame temperature is decreased with increse in the heat transfer coefficient. The NOx concentration in the exhaust gas is significantly reduced by pulsation and the concentrations of unburned hydrocarbon showes a little increase.

목차 Contents

• 1. 서론...8
• 2. 맥동 발생의 이론 모델...9
• 3. 실험 장치 및 실험 방법...13
• 4. 실험 결과 및 토의...14
• 5. 결론...18
• 참고문헌...19