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大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B v.34 no.7=no.298, 2010년, pp.729 - 738   SCOPUS 피인용횟수: 1
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질소 희석된 부탄 부상화염에 있어서 화염진동에 관한 연구
Study on Flame Oscillations in Laminar Lift-off Butane Flames Diluted with Nitrogen

윤성환    (부경대학교 에너지시스템공학과   ); 박정    (부경대학교 기계공학과   ); 권오붕    (부경대학교 기계공학과   ); 김정수    (부경대학교 기계공학과  );
  • 초록

    질소로 희석된 부탄 층류 부상 화염에서 발생할 수 있는 화염진동 메커니즘을 살펴보기 위하여 실험적 연구를 수행하였다. 화염 진동은 층류 자유제트 부상 화염에서 5가지 영역으로 구분되었다: 화염 안정화 영역 (I), 열손실에 의한 진동 (II), 열손실에 의한 진동과 부력에 의한 진동이 혼재된 영역 (III),열손실에 의한 진동과 화염날림 직전의 진동이 혼재된 영역 (IV), 그리고 열손실에 의한 진동, 부력에 의한 진동 및 화염날림 직전의 진동이 모두 혼재된 영역(V). 각각의 화염진동의 특성을 규명하기 위해 화염의 시간에 따른 부상 높이 변화에 대한 FFT분석을 수행하였고 각 영역에 관련된 무차원 변수와 스트라훌 수의 조합으로 특성화 작업을 수행하였다.


    The characteristics of lifted butane flames diluted with nitrogen have been investigated experimentally in order to elucidate the mechanism of individual flame oscillation modes. Flame oscillations in laminar free-jet lift-off flames are classified into the following five regimes: a stabilized lift-off regime (I), a heat-loss-induced oscillation (II), a buoyancy-induced oscillation along with a heat-loss-induced oscillation (III), a combined form of an oscillation prior to blow-out and a heat-loss-induced oscillation (IV), and a combination of an oscillation prior to blow-out and a buoyancy-induced oscillation along with a heat-loss-induced oscillation (V). The characterization of the individual flame oscillations modes are presented and discussed using Strouhal numbers and their relevant parameters by the analysis of the power spectrum for temporal variation of the lift-off height.


  • 주제어

    부력 .   화염 선단전파 .   화염진동 .   연료 루이스 수 .   열손실 .   매연 복사 .   화염날림 .   삼지화염 전파.  

  • 참고문헌 (18)

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    2. Chan, W. Y. and T’ien, J. S., 1978, “AnExperiment on Spontaneous Flame OscillationPrior to Extinction," Combust. Sci. Tech., Vol.18, PP. 139-143. 
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    4. Plessing, T., Terhoeven, P., Peters, N. andMansour, M.S., 1998, "An Experimental andNumerical Study of a Laminar Triple Flame,"Combust. Flame Vol. 115, pp. 335-353. 
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    6. Buckmaster, J., 2001, "Large-Lewis-NumberInstabilities of Model Edge-Flames," Combust.Flame, Vol. 127, pp. 2223-2233. 
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    8. Kirkby, L.L. and Schmitz, R.A., 1996, "AnAnalytical Study of the Stability of a LaminarDiffusion Flame," Combust. Flame, Vol.26, pp.205-220. 
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    10. Kurdyumov, V.N. and Matalon, M., 2007,"Stabilization and Onset of Oscillation of anEdgeflame in the Near-wake of a Fuel Injector,"Prod. Combust. Inst., Vol. 31, pp. 909-917. 
    11. Park, J.S., Hwang, D. J., Park, J., Kim, J.S.,Kim, S., Keel, S.I., Kim, T.K. and Noh, S.S.,2006, Edge Flame Instability in Low-strain-rateCouterflow Diffusion Flames," Combust. Flame,Vol. 146, pp. 612-619. 
    12. Won, S. H., Chung, S. H., Cha, M. S. andLee, B. J., 2000, "Lifted Flame Stabilization inDeveloping and Developed Regions of CoflowJets for Highly Diluted Propane," Proc. Combust.Inst., Vol. 28, pp. 2093-2099. 
    13. Won, S.H., Kim, J., Shin, M.K., Chung, S.H.,Fujita, O., Mori, T., Choi, J.H. and Ito, K.,2002, "Normal and Microgravity Experiment ofOscillating Lifted Flames on Coflow," Proc.Combust. Inst., Vol. 29, pp. 37-44. 
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    18. Wang, H., You, X., Joshi, A.V., Davis, S.G.,Laskin, A., Egolfopoulos, F. and Law, C.K.,2007,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Yoon, Sung-Hwan ; Park, Jeong ; Kwon, Oh-Boong ; Kim, Jeong-Soo ; Bae, Dae-Seok ; Yun, Jin-Han ; Keel, San-In 2011. "Study on Heat-Loss-Induced Self-Excitation in Laminar Lifted Jet Flames" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B, 35(3): 309~319   

 저자의 다른 논문

  • 윤성환 (6)

    1. 2000 "강의 피로균열전파수명의 확률분포 추정에 관한 연구" 韓國海洋工學會誌 = Journal of ocean engineering and technology 14 (4): 73~78    
    2. 2001 "피로균열전파수명의 확률분포추정 프로그램 개발" 韓國舶用機關學會誌 = Journal of the Korean Society of Marine Engineers 25 (5): 1058~1064    
    3. 2010 "질소 희석된 프로판 자유제트 층류부상화염에 있어서 화염 자기진동 특성에 관한 연구" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B 34 (4): 399~408  
    4. 2011 "저공해 버너에서의 운전조건에 따른 미분탄 분배특성에 관한 수치 해석 연구" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B 35 (5): 491~501  
    5. 2011 "직류 전기장을 인가한 층류부착화염에서 물질-열 확산 및 부력에 의한 화염진동 비교에 관한 연구" 한국연소학회지 = Journal of the Korean Society of Combustion 16 (3): 41~51    
    6. 2012 "직류전기장이 인가된 층류제트화염에서 물질 -열 확산과 부력에 의한 진동비교에 관한 연구" 한국연소학회지 = Journal of the Korean Society of Combustion 17 (1): 37~47    
  • 박정 (39)

  • 권오붕 (27)

  • Kim, Jeong-Soo (34)

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