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초기 압력과 연료특성에 따른 마이크로 연소기 내에서의 연소 특성 및 소염 조건 변화
Combustion Characteristics and Criterion of Quenching Condition in Micro Combustor Parameterized by Initial Pressure and Fuel in the Combustor

나한비   (항공우주연구원 추진제어그룹  ); 이대훈   (한국기계연구원 환경기계기술연구부CC0007559  ); 권세진   (한국과학기술원 항공우주공학과UU0001375  );
  • 초록

    Combustion Characteristics and quenching criteria of micro combustor in various condition was exploited experimentally. Two different gases were used, and various geometric matrixes were considered to figure out quenching characteristic of micro combustor. The micro combustor studied in this study was constant volume, and has cylindrical shape. Geometric parameter of combustor was defined to be combustor height and diameter. The effect of height was exploited parametrically as 1 mm, 2mm and 3mm and the effect of diameter was parameterized to be 7.5mm and 15mm. Three different combustibles. (1) Stoichiometric mixture of methane and are, (2) Stoichiometric mixture of hydrogen and air and (3) Mixture of hydrogen and air with fuel stoichiometry of two were used. Pressure transition during combustion process was recovered. The ratio of maximum pressure to initial pressure responded favorably with the change of height of combustor and the initial pressure, the maximum pressure was also increased. The flame propagation was observed only when a specific condition was satisfied. From the experiment the condition that guarantees stable propagation of flame was tabulated. The tabulated results includes criteria of quenching according to combustor height, combustor diameter, species of fuel and initial pressure.


  • 주제어

    초소형 연소기 .   열손실 .   소염 .   초기압력.  

  • 참고문헌 (12)

    1. http://www.me.berkeley.edu/mrc/why.html 
    2. Epstein, A. H., Senturia, S. D., Anathasuresh, G, Ayon, A., Breuer, K., Chen, K.-S., Erich, F. E., Gauba, G, Ghodssi, R., Groshenry, C., Jacobson, S., Lang, J. H., Lin, C.-C., Mehra, A., Miranda, J. M., Nagle, S., Orr, D. J., Piekos, E., Schmidt, M. A., Shirley, G, Spearing, M. S., Tan, C. S., Tzeng, Y-S. and Waitz, I. A., 1997, 'Power MEMS and Microengines,' Transducers97, Chicago, pp. 753-756 
    3. Fu, K., Knobloch, A. J., Cooley, B. A., Walter, D. C., Fernandez-Pello, C., Liepmann, D. and Miyaska, K., 2001, 'Microscale Combustion Research for Applications to MEMS Rotary IC Engine,' Proceedings of ASME 35th National Heat Transfer Conference, NHTC2001-20089 
    4. Dae Hoon Lee, Dae Eun Park, Joon Bo Yoon, Sejin Kwon and Euisik Yoon, 2002, 'Fabrication and Test of a MEMS Combustor and Reciprocating Device,' Journal of Micromechanics and Microengineering, Vol. 12, No.1, pp. 26-34 
    5. Srinivasan, R., Firebaugh, S. L., Hsing, I. M., Ryley, J., Harold, M. P., Jensen, K. F. and Schmidt, M. A., 1997, 'Chemical Performance and High Temperature Characterization of Micromachined Chemical Reactors,' Transducers 97. International Conference on Solid State Sensors and Actuators lC3.01 
    6. Jenifer Brakel, 2001, 'Microreactors : An Invention of the Future,' Chemical Reaction Engineering Weekly News, April 9, Univ. Michigan 
    7. Sukhan Lee and Yonggyo Seo, 2002, 'The Status of Micro Fuel Cell Research in Korea,' Proceeding of Power MEMS 2002, International Workshop on Power MEMS, Tsukuba, Japan, pp. 10-13 
    8. Jiang, Y. and Lee, C. S., 2001, 'On-Line Coupling of Micro-Enzyme Ractor with Micro-Membrane Chromatography for Protein Digestion, Peptide Separation, and Protein Identification Using Eectrospray Ionization Mass Spectrometry,' J Chromatogr A. 2001 Jul 27; 924(1-2): 315-22 
    9. Tomohiro Taniguchi, Torn Torii and Toshiro Higuchi, 2001, 'Micro Chemical Reactor in Micro Droplets-Electrostatic Manipulation of Micro Droplets,' Proceedings of ISMM2001, pp. 104-105 
    10. Waitz, I. A., Gauba, G. and Tzeng, Y-S., 1998, 'Combustors for Micro-Gas Turbine Engines,' Journal of Fluid Engineering, Vol. 120, Issue 1 
    11. Lee, D. H. and Kwon, S., 2002, 'Thermodynamic Modeling of Heat Loss and Quenching in a Down Scaled Combustor,' Transactions of the KSME (B), Vol. 26, No.7, pp. 919-926     
    12. Rallis, C. J. and Garforth, A. M., 1980, 'The Determination of Laminar Burning Velocity,' Prog. Eng Combust. Sci., Vol. 6. pp. 303-329 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Na Hanbee ; Lee Dae Hoon ; Kwon Sejin 2005. "Study on Combustion Performance and Burning Velocity in a Micro Combustor" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B, 29(6): 662~670     

 저자의 다른 논문

  • 이대훈 (12)

    1. 2005 "초소형 연소기에서 연소성능과 연소속도에 대한 연구" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B 29 (6): 662~670    
    2. 2005 "화염-표면 상호작용에 의한 예혼합 화염의 열소염 및 화학소염에 관한 연구" 한국연소학회지 = Journal of the Korean Society of Combustion 10 (2): 1~8    
    3. 2005 "플라즈마 이용 메탄 분해 특성" 한국연소학회지 = Journal of the Korean Society of Combustion 10 (4): 24~32    
    4. 2006 "회전 아크를 이용한 메탄 개질 반응에서 플라즈마 모드에 따른 개질 특성" 한국연소학회지 = Journal of the Korean Society of Combustion 11 (2): 15~21    
    5. 2006 "메탄개질에서의 아크젯 플라즈마의 역할" 한국연소학회지 = Journal of the Korean Society of Combustion 11 (3): 1~7    
    6. 2006 "마이크로 연소기에서 발생하는 열 소염과 화학 소염 현상 (I) -이온 주입법을 이용한 SiOx(≤2) 플레이트 제작과 구조 화학적 분석-" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B 30 (5): 397~404    
    7. 2006 "마이크로 연소기에서 발생하는 열 소염과 화학 소염 현상 (II)- SiOx(x≤2) 플레이트의 물리, 화학적 성질이 소염에 미치는 영향 -" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B 30 (5): 405~412    
    8. 2008 "플라즈마를 이용한 청정연소 기술개발" 機械와 材料 = State of the art report 19 (4): 18~27    
    9. 2010 "신장 아크 반응기를 이용한 CF4 처리특성" 한국대기환경학회지 = Journal of Korean Society for Atmospheric Environment 26 (1): 85~93    
    10. 2012 "LPG 연료의 플라즈마 개질 특성연구" 한국가스학회지 = Journal of the Korean institute of gas 16 (6): 17~22    
  • 권세진 (78)

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