Abstract
An experimental investigation of the flame appearance and heat transfer characteristics in both unexcited and excited impinging inverse diffusion flames with a loud speaker has been performed. The flame is found to become broader and shorter (in length) with acoustic excitation. The heat flux at the stagnation point is increased with the acoustic excitation. The acoustic excitation is more effective in lean conditions than in rich conditions. The reasons for these behaviors are that acoustic excitation improves the entrainment of surrounding air into the jet. From this study, it is found that the maximum increase of 57% in the total heat flux is obtained at the stagnation point of $\Phi$=0.8. Therefore, it is ascertained that the excitation combustion can be adopted with effective instruments as a method for improving heat transfer in impinging jet flames.
본 오디오 스피커로 음향 가진과 비가진 된 충돌 역 확산화염에서 화염의 형상과 열전달 특성에 관한 실험적 연구를 수행하였다. 가진에 의해 화염은 반응대가 넓어지고 화염 길이는 좀 더 짧아지는 경향을 보이며 충돌판의 정체점에서 열전달 성능인 열유속은 가진에 의해 향상되는 것으로 나타났다. 이러한 가진 효과는 당량비가 높은 과농한 상태 보다 상대적으로 낮은 혼합 상태에서 효과적으로 영향을 미치는 것으로 파악되는데 이는 가진에 의해 주위산화제가 연료 분류로의 유입이 향상되어 나타나는 것으로 판단된다. 이러한 현상으로 본 연구에서는 당량비가 0.8인 경우 정체점에서 총 열유속이 최대 57% 증가되는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구를 통해 가진 연소가 충돌 분류 화염에서 열전달 성능을 향상시키는데 효과적인 방법임을 확인하게 되었다.
