층류 동축류 제트에서 열손실에 의한 자기진동

Abstract

질소로 희석된 프로판 층류 동축류 제트에서 동축류 속도 효과를 알아보기 위해 실험적 연구를 수행하였다. 화염안정화선도는 노즐출구속도, 연료몰분율, 동축류 속도의 조합으로 나타내었다. 부상높이는 노즐출구속도에 비해 동축류 속도에 더 의존하는 것으로 나타났다. 또한 화염안정화선도를 기초로 4가지의 화염거동을 분류하고 정의하였다: (1) 열손실에 의한 자기진동 영역 0 ≤ Vco ≤ 2.5 cm/s, (2) 안정된 부상화염 영역 2.5 < Vco ≤10 cm/s, (3)간헐적인 열손실에 의한 자기진동 영역 10 < Vco < 40 cm/s, (4) 안정된 부상화염 영역 Vco ≥ 40 cm/s.간헐적인 열손실에 의한 자기진동 영역에서 특정 부상높이가 도출되었으면 특정부상높이의 아래 영역에서는 안정된 부상화염이 존재하고 위의 영역에서 열손실에 의한 자기지동이 발생하였다. 앞서 4가지 형태의 화염거동은 삼지화염 전파속도에 의해 결정되며 에지화염 전파속도는 3가지 요인에 의해 결정된다: (1)화염선단에서 예열된 반응물의 유입이 증가되어 반응률 증가 (2) 화염선단에서의 연료농도구배(곡률효과) (3) 예혼합화염에서 확산화염으로의 투과되는 연료와 산화제에 의해 결정되는 전도 열손실. 열손실에 의한 자기진동과 간헐적인 열손실에 의한 자기진동 메커니즘을 논의하였다. 각 영역별 부상높이와 특정 부상높이에 대해 특성화 작업을 수행하여 각 영역의 메커니즘을 제시하였다. 또한 간헐적인 열손실에 의한 자기진동에 관련된 무차원 변수와 스트라훌 수의 조합으로 특성화 작업을 수행하였다.