DOI QR코드

DOI QR Code

스월연소기에서 연료스월유동이 NOx 배출에 미치는 영향

Influence of Fuel Swirl Flow on NOx Emission in Swirl Combustor

  • 조진우 (부산대학교 기계공학과 대학원) ;
  • 황상호 (부산대학교 기계기술연구소) ;
  • 최경민 (부산대학교 기계공학부) ;
  • 김덕줄 (부산대학교 기계공학부)
  • 발행 : 2005.07.01

초록

본 연구에서는 스월 연소기에서 연료스월유동이 NOx 배출특성에 미치는 영향을 실험적으로 조사하였다. 공기와 연료스월각을 변화시키기 위해 환형베인을 사용하였고 베인각의 변화에 따라 혼합공정을 변화시켰다. 공기스월이 강한 조건에서 연료 Counter-swirl의 경우, 비연소장에서 큰 난류강도의 특성을 나타내고 상대적으로 고주파 영역까지 높은 에너지를 가지고 있으며, 고온 영역이 좁게 나타났다. 이러한 연료 counter-swirl 영향으로 저NOx 배출특성이 나타났으며, NOx 저감 기구가 논의되었다.

In this study, experimental investigations were conducted on NOx emission characteristics with fuel swirl flow in swirl combustor. Many types of vanes, which altered air and fuel swirl angles, were employed to verify the mixing processes. For strong air swirl, fuel counter-swirl resulted in relatively large turbulent intensity, high energy to the high frequency region and narrow width of high temperature region compared with co-swirl condition. These effects of fuel counter-swirl resulted in low NOx emission characteristics at strong air swirl condition. And NOx reduction mechanism was also discussed.

키워드

참고문헌

  1. Durbin, M. D., and Ballal, D. R., 'Studies of Lean Blowout in a Step Swirl Combustor', Transactions of the ASME, Vol. 118, 1996, pp.72-77
  2. Durbin, M. D., Ballal, D. R. and Katta V. R., 'Study of Flame Stability in a Step Swirl Combustor', Transactions of the ASME, Vol. 118, 1996, pp.308-315
  3. Coghe A., Solero G., and Scribano, G., 'Recirculation phenomena in natural gas swirl combustor', Experimental Thermal and Fluid Science, Vol. 28, 2004, pp.709-714 https://doi.org/10.1016/j.expthermflusci.2003.12.007
  4. Takashi, T., and Shingeru, S., 'The Effect of Fuel-Air Mixing on NOx Formation in Non-Premixed Swirl Burners', Twenty-Sixth Symposium (International) on Combustion, The Combustion Institute, 1996, pp.2733-2739
  5. Hillemans, R., Lenze, B. and Leuckel, W., 'Flame Stabilization and Turbulent Exchange in strongly swirling natural gas flames', Twenty-first Symposium (International) on Combustion, The Combustion Institute, 1986, pp. 1445-1453
  6. Xue, H., and Aggarwal, S. K., 'NOx emissions in n-heptane/air partially premixed flames', Combustion and Flame, Vol. 132, 2002, pp. 723-741 https://doi.org/10.1016/S0010-2180(02)00534-5
  7. Miller, J. A. and Bowman, C. T., 'Mechanism and Modeling of Nitrogen Chemistry in Combustion', Prog. Energy Combust. Sci., Vol. 15, 1989, pp. 287-338. https://doi.org/10.1016/0360-1285(89)90017-8