Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers (한국추진공학회지)

The Korean Society of Propulsion Engineers (한국추진공학회)
권호 표지

Structural Variation of Methane/Air Premixed Flame Caused by the Intervention of Ultrasonic Standing-wave

정상 초음파장의 간섭에 의한 메탄/공기 예혼합화염의 구조 변이

  • 서항석 (부경대학교 대학원 에너지시스템공학과) ;
  • 이상신 (부경대학교 기계공학과) ;
  • 김정수 (부경대학교 기계공학과)
  • Received : 2011.11.07
  • Accepted : 2011.12.10
  • Published : 2011.12.30
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Abstract

An experimental study has been conducted to scrutinize into the influence of ultrasonic standing wave field on the variation of methane/air premixed flame structure. Visualization technique utilizing the Schlieren method is employed for the observation of premixed flame propagation. The shape of flame front and local flame velocity are measured according to the variation of reactants pressure and chamber opening/closing condition. The flame fronts affected by the standing wave are clearly distorted but the vertical locations of frontal dents do not undergo any appreciable change. The influence of standing wave on the flame front becomes more prominent as the flame propagates downward. It is found that the propagation velocity of flame front with excitation of standing wave is greater than the case without the excitation. It is eventually revealed that the flame is deformed to lotus-shaped one by the vivid interaction of ultrasonic standing-wave with the reflected wave coming from the right side.

본 연구에서는 정상초음파장의 간섭에 의해 야기되는 예혼합화염의 구조 변이를 규명하기 위한 실험 결과를 제시한다. 화염전파를 관찰하기 위해 슐리렌 기법을 이용하였으며, 초기압력 및 연소챔버 개방 유무에 따른 화염선단의 형태 및 화염 전파속도를 고찰하였다. 정상초음파장에 의한 화염선단의 찌그러짐이 관찰되었고, 초음파장의 특성이 변하지 않는 한 그 수직방향으로의 위치는 일정하였다. 정상초음파의 영향을 받은 화염은 전파할수록 구조적 변화가 심해졌으며, 전파속도 또한 증가하였다. 반사파와 정상초음파의 영향으로 연꽃모양의 화염(lotus flame)이 형성되는 사실을 발견할 수 있었다.

Keywords

References

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