The Flow analysis and the Flame structure of Turbulent Premixed Flat Burner

(1)

난류예혼합 플랫버너의 유동해석과 화염구조

김헌주†․윤봉석 ¹ ․허수빈 ² ․박재민 ² ․이도형 ¹

(원고접수일：2011년 3월 3일, 원고수정일：2011년 3월 23일, 심사완료일：2011년 4월 7일)

The Flow analysis and the Flame structure of Turbulent Premixed Flat Burner

Hun-Ju Kim†․Bong-Seok Yun

¹

․Su-Bin Heo

²

․Jae-Min Park

²

․Do-Hyung Lee

¹

요 약 : 친환경 대체에너지의 한 분야인 수소에너지는 물의 전기분해와 화석연료의 개질을 통해 얻어 진다. PEMFC용 개질기에 적용 가능한 난류예혼합 방식의 메탈화이버 플랫버너를 제작하였다. 공급열 량에 따른 연소영역의 평균온도분포와 CO, HC, CO

2

및 O

2

등 각종 화학종의 평균농도로 플랫버너의 화염구조 및 특성을 조사하여 개질기 적용 가능성을 확인하였다. 그리고 PIV 유동실험결과와 유동수 치해석 결과를 비교ㆍ분석하여 차후 PEMFC용 개질기 개발에 있어 수치해석을 적용하기 위한 기초연 구를 진행하였다.

주제어 : 수증기 개질기, 메탈화이버 플랫버너, 화염안정성, 화염구조, 개질기, 수치해석, PIV

Abstract:

Hydrogen energy, as part of eco-friendly alternative energy, is made mostly through reforming of fossil fuels. The turbulent premixed combustion type of metal-fiber flat burner which is recently used in industry was tested in this paper. We measured the mean temperature distributions, CO, HC, CO

2

and O

2

concentrations to observe the flame structure and flame stability in some kind of experimental conditions. And also PIV and several flow analysis methods were compared to establish the numerical analysis model. The results of this paper will be the basis of the burner design of steam reformer.

Key words:

steam reformer, MF flat burner, flame stability, flame structure, numerical analysis, PIV

†교신저자(부경대학교 에너지시스템공학과, E-mail:[email protected], Tel: 051-629-6132) 1 부경대학교 기계공학과

2 부경대학교 에너지시스템공학과

1. 서 론

현재까지 화석에너지 사용은 에너지의 효과적 이고, 효율적인 이용과 그에 따른 장치 개발이 중 요 과제였다. 그러나 앞으로 중요 과제는 그 뿐만 이 아니라 화석연료의 제한된 매장량과 무분별한 사용으로 발생 된 여러 가지 문제와 더불어 에너 지변환 및 이용과정에 대한 가치 변화를 인식하 고, 친환경적 대체에너지의 개발과 이용에 있다 고 할 수 있다.

친환경 대체에너지의 한 분야로서 수소에너지가 각광받고 있으며, 수소에너지를 변환하거나 직접 이용하는 장비․장치들이 연구·개발되고 있다. 이

러한 움직임에서 간과해서는 안 될 부분이 수소에 너지의 생산이다. 화석연료의 대체에너지로써 수소 에너지가 가지는 큰 장점은 에너지의 이용과정과 변환의 측면에서 화석연료 사용으로 발생되는 환경 적 문제가 없다는 것이다. 단점으로는 생산비용 증 가와 취급의 위험이 존재한다. 그러나 친환경 대체 에너지로써 수소에너지의 매력은 크다고 할 수 있 다. 현재 수소에너지 생산 방법은 물의 전기분해를 통하여 얻는 방법과 화석연료의 개질을 통하여 얻 는 두 가지 방법이 주류를 이루며 다양하게 연구·

개발되고 있다[1-3].

본 연구에서는 공업적으로 널리 활용되고 있는

(2)

난류예혼합 연소방식[4-5]을 PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cell)용 개질기에 적용하기 위하여 메탈화이버를 사용한 플랫버너를 구성하여 화염구조 분석 실험을 통해 플랫버너의 PEMFC용 개질기[6] 적용 가능성을 검토하였다, 한편 PIV실험과 유동수치해석 결과를 비교ㆍ분석 하여 차후 PEMFC용 개질기 개발에 필요한 수치 해석 기초연구를 진행하였다.

2. 실험장치 및 방법

2.1 실험장치

Figure 1은 본 실험에 사용된 난류예혼합 메탈 화이버 플랫버너의 전체 계통도로써 연소에 사용 된 공기는 DC(0V~36V)입력으로 구동되는 blower에서 직경 52.5mm의 유로를 통해서 공급 된다. 연료는 상용프로판(C

3

H

8

)을 사용 하였으며, 사용압력은 0.5kg/cm

²

으로 FlowTech사의 디지 털 유량계 Tylan-2900 model MFC(Mass Flow Controller)를 사용하여 공기유로에 설치 된 분사각 45°, 직경 1mm 분공 8개를 가지는 Nozzle을 통하여 예혼합 형태로 연소면에 공급된 다. 메탈화이버 플랫버너의 연소면은 직경 45mm 로 Acotech사의 MF(Metal Fiber) model NIT 100S를 사용하였다. 연소면 전 단에는 연소 면에 균일한 유동분포를 얻기 위하여 다공판 (Perforation Plate)을 설치하였으며, 연소실은 내경 95mm, 길이 200mm의 석영관으로 구성하 여 화염 관찰이 가능하도록 설계 하였다.

Figure 1: Schematics diagram of combustion system

2.2 실험방법

본 실험에서 열선 풍속계에 의한 기초적인 유동 실험으로 화염구조 및 특성을 조사하였지만, 연소 영역의 정확한 유동정보와 수치해석을 PEMFC용 개질기 개발에 이용하기 위한 기초연구로 수치해석 의 결과와 비교ㆍ분석하기 위한 PIV실험을 진행하 였다.

PIV실험에 사용한 실험 장치는 연소실험 장 치와 동일한 장치이며, 송화 가루 입자가 니트형 메탈화이버를 통과하기 힘들기에 부득이하게 연 소면의 메탈화이버는 제거하고 수치해석조건과 같은 공기공급 유속의 상태에서 PIV실험을 진행 하였다. 조명은 5W출력 연속광 아르곤이온 레이 저에서 발생되는 빛을 Cylindrical 렌즈를 통해 2차원 단면광을 생성하여 PIV유동영역에 조사 하였다.

추적 입자는 송화 가루를 사용하였으며, 1회에 200㎖ 정도를 연소기 Nozzle이 설치되는 위치에 서 주사기를 통하여 공기가 흐르는 유로에 직접 주 입하였다. 영상 입력장치는 PCI방식의 Digital High-Speed CCD Camera(1024×1280 pixel, Photron사)를 통해 1/1000 Shutter speed로 획득한 500frame 이미지를 기초로 PIV 전용 소 프트웨어(Flow inside 3.0)에서 PIV실험영역을 결정하여 송화 가루 입자 경로를 추적하고 연소면 (0mm)기준, 10mm, 30mm, 60mm 위치에서 유 동수치해석 결과와 비교 가능한 2차원 벡터 데이터 를 얻는다[7-9].

Table 1: Experimental condition

Conditions Heat supply (kcal/h) Excess of air ration (α)

A 1336.8

1.5 B 2673.6

C 4010.4

D 5347.2

본 연구의 화염구조 분석 실험조건을 Table 1 에 나타내었다. 화염구조 분석 실험의 첫 번째 과 정으로 전체 시스템의 평균온도 측정에 Pt/Pt-Rh

(3)

합금의 R-Type 열전대를 사용하였고, 열전대와 가스포집 프로브는 연소가스의 반응 동결을 위해 3 중 수냉식으로 제작 사용하였다. 연소가스 중의 CO, HC, CO

2

및 O

2

등 각종 화학종의 평균농도 측정은 연소가스 분석 장치인 HORIBA사의 MEXA-554JK model을 사용하여 측정하였다.

또한 연소실내 화염으로부터 여러 가지 데이터를 획득하기 위해 프로브를 3축 공간분해가 가능한 이 송대에 연소기의 축 방향으로 삽입하여 연소면 상 단 10mm에서부터 시작하여 R(반경방향)방향으로 5mm, Z(축방향)방향으로 5mm, 등 간격으로 각각 40mm, 150mm까지 측정하였다. 각종 측정 데이 터는 A/D converter (YOKOGAWA MV-100 model)를 이용하여 샘플링시간 20초로 측정ㆍ기 록 하였다.

(a) A (1336.8 kcal/h)

(b) B (2673.6 kcal/h)

(c) C (4010.4 kcal/h)

(d) D (5347.2 kcal/h)

Figure 2: Direct photography of flame by the change of

excess air ratio and fuel flow

Figure 2는 실험조건 선정에 참고한 화염의 직 접사진을 보여준다. 지면 관계상 대표화염의 사진 만 나타냈으며, 각 조건별 225장의 화염 직접사진 을 바탕으로 화염 안정화 범위와 청녹염(green flame range), 복사영역(radiation range), 청 염영역(blue flame range)의 세 영역으로 구분 하고, 공급열량에 따른 복사영역을 공기비 α=1.5 로 고정하고, 온도분포와 CO, HC, CO

2

및 O

2

의 농도분포를 측정하였다.

2.3 유동수치해석

Figure 3은 PIV실험에 사용된 연소기를 모델 링한 Full hexa grid mesh이며, PIV유동실험 값과 비교를 위해 연소면의 메탈화이버는 경계조건 처리 하지 않았다.

수치계산은 STAR-CD를 사용하였으며, 계산격 자는 격자생성 전용 프로그램 ICEM-CFD를 사용 하였으며, Non-Refine의 경우 221957개, Refine gird factor 2는 313974개 및 Refine grid factor 4는 427518개의 Mesh개수를 가지 는 격자로 입구유속 0.741 m/s로 수치해석을 실 시하였다.

Table 2에 수치해석 경계조건을 나타냈으며, 난류모델은 κ-ε 고 레이놀즈 모델, 중력 및 부력의 영향은 무시하고 유동계산만 하였다. Full hexa grid mesh에 Arbitrary mesh interfaces와 Refine grid(3종류)를 적용하여 계산하였고, Refine grid 3종류의 결과와 PIV실험 결과를 뒤 에서 비교ㆍ분석하여 PEMFC용 개질기 개발에 수치해석을 적용하기 위한 기초 자료로 삼으려 하 였다.

Figure 3: Grid for flow analysis(Refine grid factor 2)

(4)

메탈화이버를 사용한 플랫버너의 예혼합 연소수 치해석은 이번 유동해석연구를 기초로 하여 차후 연구에서 다루기로 한다.

Table 2: CFD condition

3. 실험 결과 및 고찰

3.1 PIV실험결과와 유동해석결과의 비교

Figure 4는 PIV실험의 동영상 캡쳐 사진이며, PIV실험영역과 유동수치해석과의 데이터 비교 위 치(10mm, 30mm, 60mm)와 PIV실험에 사용된 송화 가루의 움직임을 보여주고 있다. 지면인 관계 로 동영상을 보여주지 못하는 점을 아쉽게 생각 한 다.

영상을 1/1000 Shutter speed로 500frame 의 영상을 획득 하였고, 획득한 영상을 기초로 PIV 전용 소프트웨어(Flow inside 3.0)를 거쳐 PIV실험영역내 송화 가루 입자의 경로를 추적하는 방식으로 연소면(0mm)을 기준으로 하여 10mm, 30mm, 60mm에서의 유동수치해석 결과와 비교 가능한 2차원 벡터 데이터를 얻었다.

Figure 4: Illustration of PIV analysis at combustion

field

Figure 5는 PIV실험영역(연소장)의 수치해석 속도벡터를 보여준다. PIV실험 동영상의 송화 가 루 움직임과 비슷한 경향의 속도벡터 분포를 보여 주며, R(반경방향)방향의 연소면 이후에서 보이는 정체영역을 잘 나타내 준다.

Figure 5: Z-direction velocity vector at combustion

field

Figure 6은 연료와 공기의 혼합영역에서 속도 벡터를 보여주고 있다. 좌우 대칭성이 잘 나타나 며, 유동의 정체구간이 존재하는 것으로 보아 실제 연소기에서 연료와 공기의 혼합이 적절하게 될 것 으로 사료된다. 이는 연소특성에 좋은 영향을 미칠 것으로 판단된다.

Figure 6: Z-direction velocity vector at premixed

field

Figure 7에서는 Refine factor 4가 PIV유동 실험과 가장 근접한 경향을 나타내는 것을 알 수

(5)

있다. 실험값과 수치해석 값이 정량적으로 일치되 는 것이 이상적이지만, 본 연구의 PIV실험과 유동 수치해석의 비교는 여러 가지 변수로 인해 정량적 인 값을 도출하는 것에 어려움이 있다, 그 첫째로 PIV실험 데이터와 유동수치해석 데이터의 비교 위 치를 정확하게 일치시키기 힘든 점 Figure 4에 보 여지 듯 PIV실험 데이터 취득영역을 사용자가 지 정하여 데이터 처리를 하게 된다. 이는 수치해석에 서 자른 단면과 정확하게 일치시키기 힘들다는 것 을 알 수 있다. 둘째로 PIV실험에 사용하는 레이 저 빛을 프리즘을 통해 시트형태로 펼치게 되는데 유동영역에 조사하는 과정에 정확한 원점을 잡기가 어렵다는 점이다. 셋째로 유동수치해석의 경계조건 에서 부력과 중력의 영향을 무시하고 유동해석을 실시 한 것도 정량적인 접근을 어렵게 한다. 이들 문제는 앞으로 여러 방면으로 고민하여 해결해야 할 것 같다. 축방향의 후류로 갈수록 PIV실험값과 수치해석의 차이가 생기는 것은 송화 가루 입자의 중력 영향일 것이라 추측된다. 위와 같은 여러 가 지 이유로 정량적인 평가가 쉽지 않음을 알 수 있 다. 여러 가지 이유로 정량적인 평가가 쉽지 않음 에도 불구하고 본 실험의 수치해석 결과와 PIV 실험값에서 보여지는 정성적인 결과는 유동수치해 석의 결과를 참고하여 예혼합 연소 수치해석에 접 근하려는 시도가 타당하다는 판단에 의미를 두어야 할 것이다.

이러한 이유로 본 수치해석에 적용한 난류 모델, 경계조건 및 유동수치해석의 신뢰성을 높여줄 격자 생성 조건 등은 차후 PEMFC용 개질기 설계 및 PEMFC용 개질기의 개발에 있어 연소수치해석 적용에 기초 자료로 활용 가능하다고 판단된다.

3.2 공급열량 변화에 따른 화염구조 3.2.1 온도분포

Figure 8의 (a), (b), (c), (d)는 연소면을 기 준으로 축방향 Z=10∼150mm까지 공기비를 α

=1.5로 일정하게 고정하고, 공급열량을 A, B, C, D로 변화 시켰을 때의 연소실 내 온도분포이다.

각각 공급열량에 대하여 연소기 하류 즉 연소면 부 근 Z=10∼30mm에서의 온도분포를 비교해 보면

(a) Z=10mm

(b) Z=30mm

(c) Z=60mm

Figure 7: Z-direction velocity distribution at

combustion field

공급열량이 증가할수록 전체적인 온도는 상승하며, 반 경방향으로 일정하게 분포하는 온도는 폭은 넓어지는 경향이 있음을 알 수 있다. 이는 공급열량의 증가와

(6)

더불어 공기유량이 증가되었고, 본 실험 장치에 설치 된 정류 장치로 인해 유체유동이 반경방향으로 더욱 평평해졌기 때문으로 판단된다. 또한 본 실험의 결과 를 통해 연소면과 거의 일치하는 균일 온도장의 하류 측 범위는 공급열량 A(1336.8 kcal/h) Z=10mm, B(2673.6kcal/h) 에서는 Z=20mm, C(4010.4 kcal/h)에서는 Z=30mm, D(5347.2kcal/h)에서 는 Z=40∼50mm 정도로 확인된다.

(a) A (b) B (c) C (d) D

Figure 8: Temperature distributions by change of

heat supply

지면의 제약으로 상세한 데이터 표현이 아쉬운 점이 있으나, Figure 8을 확대해서 보게 되면 공 급열량에 따른 균일온도장의 하류측 범위 선정은 적절하다고 판단된다. 전체적으로 연소면을 기준으 로 균일한 온도분포를 나타내는 영역이 넓다는 것 이 확인되며, 이는 니트형 메탈화이버로 구성한 플 랫버너가 가지는 장점이라고 할 수 있을 것이다.

엄밀하게는 각 Z(축방향)단면에 대하여 3차원적인 온도분포를 조사해 보아야 하겠으나, 본 실험 장치 는 각종 균일온도를 요구하는 장치 및 PEMFC용 개질기 등에 기초연구용 연소장치로 활용 될 수 있 을 것이라고 판단 할 수 있다.

3.2.2 CO, HC, CO

2

및 O

2

농도분포

Figure 9∼11은 각각의 공급열량에 따른 CO,

(d) Z=80 mm

의 형태를 유지 한다. 또한, 공급열량에 따른 CO 농도분포는 단순히 공급열량의 증가에 따른 CO 농 도변화가 아니라, 대체로 공급열량 A→D→C→B 의 순으로 증가한다는 것을 발견할 수 있었다. 따 라서 연소 측면에서 본다면 공급열량이 가장 적은 A(1336.8kcal/h)의 조건 다음으로는 D(5347.2 kcal/h)의 조건이 가장 양호함을 알 수 있다. 완 전연소가 이루어지면 생성되는 CO

2

농도분포도 CO농도분포에서 보여 지듯이 공급열량 A→D→C

→B의 순서로 양호함을 보여준다.

HC 농도분포에서는 B(2673.6kcal/h)와 C (4010.4 kcal/h) 조건에서 높은 HC 농도분포가 나타났다. 즉, 동일한 공기비에서 공급열량 B와 C 에서의 연소상태가 공급열량 A(1336.8kcal/h)와 D(5347.2kcal/h)일 때보다 나쁘다는 것을 의미 한다. 곧, 연소효율을 좋게 하기 위한 공기비는 연 소부하에 의해 결정되는 연료유량에 대하여 일방적 으로 결정되는 것이 아니라 적절하게 선정되어야 함을 의미한다.

4. 결 론

공업적으로 널리 활용되고 있는 난류예혼합 연 소방식을 PEMFC용 개질기에 적용하기 위하여 메탈화이버를 사용한 플랫버너를 구성하여 화염구 조와 특성을 조사 하였다. 그리고 PIV실험과 유동 수치해석을 비교ㆍ분석하여 다음과 같은 결론을 얻 었다.

1. 유동해석 결과와 PIV실험 결과가 잘 일치 한 다고 보여 지며, 본 해석모델의 신뢰성을 확보 하 였다. 이는 앞으로 연소류 수치해석의 기초자료로 활용 할 수 있을 것으로 생각된다.

2. 연소부하에 대응하는 화염안정화 범위는 공 급열량에서 1.01∼2.12까지 광범위하게 얻었으며, 이때 화염은 청녹염<복사영역<청염 순으로 연소상 태가 양호하였다.

3. 연소 부하에 따라 결정되는 연료유량에 대해 고효율 연소는 적절한 공기비가 선택되어야 하며, 본 실험에서는 공급열량 A(1336.8kcal/h), D (5347.2kcal/h)에서는 공기비1.5가 적합하다고 판단되나, 공급열량 B(2673.6kcal/h)는 추가 실

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험을 통해 공기비 변화에 따른 연소특성을 확인 할 필요가 있을 것으로 판단된다.

4. PEMFC용 개질기 개발하는데 있어 중요한 설계변수 중 하나는 넓은 반응기 영역을 균일한 열 량으로 지속적으로 공급하는 것이다. 이에 메탈 화 이버를 이용한 플랫버너는 균일한 온도장을 유지하 는데 탁월한 장점이 있는 것으로 보인다.

이상과 같이 연소류 수치해석의 기초 자료와 화 염구조의 파악으로 PEMFC용 개질기에 메탈화이 버 플랫버너의 가능성을 조사하였다. 한편, 연소소 음은 오늘날 연소기의 소형화 및 고 효율화에 따라 시급히 해결해야 할 과제이다. 본 실험에서는 연료 유량의 변화에 따라 대체로 α=1.3∼2.1의 범위에 서 연소소음이 발생되었으나 상세한 언급은 다음으 로 미룬다.

후 기

본 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단의 지 역혁신인력양성사업으로 수행된 연구결과임.

참고문헌

[1] Y. S. Oh, “Technology of Small Scale Hydrogen Generator for Fuel Cell System”, The Industry and Technology of Gas, vol. 6, no. 1, pp. 68-79, 2003.

[2] W. L. Yoon, J. W. Park, Y. W. Rhee, M.

Y. Han, J. H. Jeong, J. S. Park, H.

Jung, H. T. Lee and C. S. Kim,

“Operating characteristics of integrated NG reformer system for 5kW class PEMFC fuel cell”, HWAHAK KONGHAK, vol. 41, no. 2, pp. 389-396, 2003.

[3] H. K. Seo, K. S. Ahn, H. C. Lim and S.

D. Lee, “The Performance & Operation analysis of a plate Type Reformer for 2kW Class MCFC Stack”, Trans of the Korea Hydrogen Energy Society, vol.

13, no. 2, pp. 159-167, 2002.

[4] 이진석, “메탈화이버를 이용한 플랫버너의 유동 해석과 연소특성에 관한 연구”, 부경대학교, 석 사학위논문, 2002.

[5] 최경민, M. Tanahashi and T. Miyauchi,

“CH-OH PLF와 Stereoscopic PIV동시 계 측에 의한 난류예혼합화염의 관찰”, 한국연소학 회, 제29회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집, pp. 91-96, 2004.

[6] 유병준, 김동섭, “PEM연료전지 및 하이브리드 발전시스템의 성능해석”, 대한기계학회, 추계 학술대회 강연 및 논문 초록집, pp. 1-6, 2006.

[7] 이영호, 최장운, “PIV의 분류 및 원리”, 대한기 계학회지 vol. 36, no. 12, pp. 1146-1162, 1996.

[8] 최장운, 조대환, 이영호, “PIV에 있어서의 입자 추적기법의 개선”, 대한기계학회, 추계학술대 회 논문집 vol. 2, pp. 360-365, 1993.

[9] Riethuller M. L, Particle Image Velocimetry and Associated Techniques, von Kraman Institute, 2000.

저 자 소 개

김헌주(金憲柱)

2009년 부경대학교 기계공학부 (공학 사), 2011년 부경대학교 에너지시스템 공학전공과(공학석사).

관심분야: 기계공학, 연소공학, 신재생 에너지

윤봉석(尹奉錫)

2001년 부경대학교 기계공학과 (공학 사), 2003년 부경대학교 자동차공학과 (공학석사), 2010년 - 현재 부경대학교 공학연구원(연구원).

(9)

허수빈(許琇斌)

2011년 부경대학교 기계공학과 (공학 사), 현재 부경대학교 에너지시스템공 학과(공학석사과정).

박재민(朴宰䃉)

2005년 평생교육진흥원 자동차공학과 (공학사), 2009년 동의대학교 기계공학 과(공학석사), 현재 부경대학교 에너지 시스템공학과(박사과정). 관심분야: 기 계공학, 자동차공학, 연소공학, 신재생 에너지

이도형(李度衡)

1980년 부산대학교 기계공학과 (공학 사), 1982년 부산대학교 기계공학과(공 학석사), 1989년 부산대학교 기계공학 과(공학박사), 1983년 - 현재 부경대학 교 기계공학과(교수). 관심분야: 기계공 학, 연소공학, 신재생에너지

The Flow analysis and the Flame structure of Turbulent Premixed Flat Burner

난류예혼합 플랫버너의 유동해석과 화염구조

김헌주†․윤봉석 1 ․허수빈 2 ․박재민 2 ․이도형 1

The Flow analysis and the Flame structure of Turbulent Premixed Flat Burner

1

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1

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Abstract:

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Key words:

1. 서 론

2. 실험장치 및 방법

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Figure 1: Schematics diagram of combustion system

Table 1: Experimental condition

Conditions Heat supply (kcal/h) Excess of air ration (α)

A 1336.8

1.5

B 2673.6

C 4010.4

D 5347.2

2

2

Figure 2: Direct photography of flame by the change of

2

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Figure 3: Grid for flow analysis(Refine grid factor 2)

Table 2: CFD condition

3. 실험 결과 및 고찰

Figure 4: Illustration of PIV analysis at combustion

Figure 5: Z-direction velocity vector at combustion

Figure 6: Z-direction velocity vector at premixed

Figure 7: Z-direction velocity distribution at

Figure 8: Temperature distributions by change of

2

2

2

2

Radial distance, R(mm)

C O c on ce n tr at io n (% vo l)

Radial distance, R(mm)

C O con cen tr at io n ( % vo l)

Radial distance, R(mm)

C O con cen tr at io n ( % vo l)

Radial distance, R(mm)

C O con cen tr at io n ( % vo l)

Figure 9: CO concentration distributions by change

Radial distance, R(mm)

H C c onc en tr at io n ( ppm )

Radial distance, R(mm)

H C c onc en tr at io n ( ppm )

Radial distance, R(mm)

H C co n cen tr at io n ( p p m )

Radial distance, R(mm)

H C co n cen tr at io n ( p p m )

Figure 10: HC concentration distributions by change

Radial distance, R(mm)

CO

con ce n trat ion ( % vol )

Radial distance, R(mm)

CO

con ce n trat ion ( % vol )

Radial distance, R(mm)

CO

con ce n trat ion ( % vol )

Radial distance, R(mm)

CO

con ce n trat ion ( % vol )

Figure 11: CO 2

Radial distance, R(mm)

O 2 c on cent rat ion ( % vol )

Radial distance, R(mm)

O 2 c on cent rat ion ( % vol )

Radial distance, R(mm)

김헌주†․윤봉석 ¹ ․허수빈 ² ․박재민 ² ․이도형 ¹

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