A Study on Measurement of Premixed Spray Flame using Cross-correlation PIV

상호상관 PIV를 이용한 예혼합 분무화염의 계측에 관한 연구

  • Yang Young-Joon (Department of Automotive Engineering, Jinju National University) ;
  • Kim Bong-Hwan (Department of Automotive Engineering, Jinju National University)
  • 양영준 (진주산업대학교 자동차공학과) ;
  • 김봉환 (진주산업대학교 자동차공학과)
  • Published : 2005.12.01

Abstract

In an attempt to elucidate combustion mechanism or premixed spray flame in detail, both the enlarged photographing, which was performed for spray cross-sectional images of premixed spray flame, and the cross-correlation PIV, which was performed for consecutive time-series images to obtain instantaneous two dimensional flow field, were applied. This study indicated that CW laser as well as pulse laser could be applied for PIV. Furthermore, the results of cross-correlation PIV, which was self-made PIV program, was shown in good agreement with those of PDA. Therefore, it was verified that cross-correlation PIV using CW laser in this study could be effectively used for observing structure of premixed spray flame.

예혼합 분무화염의 상세한 연구기구를 관찰하기 위하여 예혼합 분무화염 중의 분무단면상의 확대촬영과 또한 연소시의 순간적 이차원 유동장을 얻기 위해 미소시간차를 가진 2연속 분무단면 화상에 대해 상호 상관 PIV를 적용하였다. PIV에 통상 사용되어지는 펄스 레이저가 아닌 연속발진 레이저를 PIV에 적용하는 기법 등을 나타내었다. 또한 통계적 PIV 해석법을 이용하여 얻은 상호상관 PIV의 결과를 PDA에 의해 측정된 결과와 비교하여, 상호상관 PIV는 PDA의 계측에 의한 결과와 잘 일치한다는 결론에 이르렀다. 연속발진 레이저를 이용한 상호상관 PIV를 예혼합 분무화염에 적용하여 본 연구에서 적용한 기법이 분무화염의 구조를 관찰하는데 매우 유용함을 검증하였다.

References

  1. 송용직; 양인권; 김봉석; 류정인 '초음파 에너지 조사 고점도 바이오디젤 혼합연료의 미립화 특성에 관한 연구', 한국에너지공학회, 2004, 13, 4, 235
  2. Semiao, Y.; Andrade, P.; Carvalho, M.G. 'Spray characterization: numerical prediction of sauter mean diameter and droplet size distribution', Fuel, 1996, 75, 15, 1707 https://doi.org/10.1016/S0016-2361(96)00163-9
  3. 정재모; 안달흥, 박정규. '발전용 저 NOx 가스터빈의 연소불안정 안정화에 관한 연구', 한국에너지공학회, 2004, 13, 2, 144
  4. Miller, N.; Powell, E.A.; Chen, F.; Zinn, B.T. 'The use of air staging to reduce the NOx emissions from coal burning rijke pulse combustors', Combust. Sci. and Tech., 1993, 94, 411 https://doi.org/10.1080/00102209308935321
  5. 水谷幸夫; 西本武雄. '亂れのある噴霧流の火焰速度', 日本機械學會論文集, 1972, 38, 311, 1844
  6. 赤松史光. '液體燃料噴霧の油滴群燃燒擧動に關する研究', 大阪大學博士論文, 1995
  7. Chiu, H.H.; Liu, T.M. 'Group combustion of liquid droplets', Combust. Sci. and Tech., 1977, 17, 127 https://doi.org/10.1080/00102207708946823
  8. 津島將司. '噴霧火焰の巨視的燃燒擧動と光學的計測に 關する研究', 大阪大學博士論文, 1998
  9. 若林卓; 赤松史光; 香月正司; 水谷幸夫; 池田裕二; 河原伸幸; 中島健. '多波長高空間分解能 集光プロ一ブの 開發', 日本機械學會論文集, 1996, 64, 619B, 925
  10. 津島將司; 齋蕂寬泰; 赤松史光; 香月正司. '豫混合噴霧 火焰の巨視的燃燒擧動(第1報)',日本機械學會論文集, 2000, 66, 648, 307
  11. 川那辺洋. '噴霧火焰の構造ならびに亂れ生成.消滅機構に關する研究', 京都大學博士論文, 1996
  12. 津島將司; 齋蕂寬泰; 赤松史光; 香月正司. '豫混合噴霧 火焰の巨視的燃燒擧動(第2報)',日本機械學會論文集, 2000, 66, 650, 222