Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers (한국추진공학회지)

The Korean Society of Propulsion Engineers (한국추진공학회)
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Interacting Effects of an Ultrasonic Standing-wave on the Propagation Behavior and Structural Stabilization of Propane/Air Premixed Flame

프로판/공기 예혼합화염의 전파거동 및 구조안정화에 대한 정상초음파의 간섭효과

  • 이상신 (부경대학교 대학원 에너지시스템공학과) ;
  • 서항석 (부경대학교 대학원 에너지시스템공학과) ;
  • 김정수 (부경대학교 기계공학과)
  • Received : 2012.10.08
  • Accepted : 2012.11.22
  • Published : 2012.12.01
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Abstract

An experimental study has been conducted to scrutinize into the influence of ultrasonic standing wave on the propagating behavior and structural stabilization of propane/air premixed flame at various equivalence ratios in half-open rectangular duct. Evolutionary features of the flame fronts are caught by high-speed images, and the variation of flame structure and local flame velocities along the propagation are analyzed. It is revealed that the propagation velocity agitated by the ultrasonic standing wave is greater than that without the agitation: the velocity enhancement diminishes as the equivalence ratio approaches the stoichiometric. Influence of standing wave on the flame overwhelms that of the buoyancy which slants the flame front towards top of the duct, and thus the standing wave contributes to the structural stabilization of propane/air premixed flame.

본 연구에서는 정상초음파의 간섭에 의해 야기되는 프로판/공기 예혼합화염의 사각관내 전파거동 및 구조안정화를 규명하기 위한 실험결과를 제시한다. 전파화염의 이미지는 고속카메라를 이용하여 획득하였으며, 이미지 후처리를 통해 정상초음파 유무에 따른 화염선단의 구조변이와 전파속도를 상세히 관찰하였다. 전파속도는 정상초음파가 교반하는 경우 증가하였으며, 이론당량비에서 벗어남에 따라 초음파의 영향은 보다 크게 발현하였다. 정상초음파에 의한 화학반응과 혼합의 촉진은 화염선단의 형상에 대한 부력의 영향을 압도하여 화염의 구조적 안정화에 기여한다.

Keywords

References

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