정적연소실에서 설계인자가 CH4-Air 혼합기의 가연한계에 미치는 영향에 관한 연구 = (A) Study on Effects of Design Parameters on Flammability Limits of CH4-Air Mixture in a CVCC

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Natural gas is a promising alternative fuel to meet strict engine emission regulations in many countries. The development of natural gas engines requires low emissions along with the demand for better fuel consumption and increased power ratings. In this study, a cylindrical Constant Volume Combustion Chamber(CVCC) was used to investigate the combustion characteristics under different ambient pressure and equivalence ratio. The rate of combustion variation, maximum combustion pressure, heat release rate and mass fraction of burned gas was evaluated in particular by chamber type, initial pressure and equivalence ratio. It also show that variation of flammability limits according to existence of pre-chamber. This result could provide lean burn condition by analyzing combustion characteristics with initial condition.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서 론 1
• 1.1 연구 배경 1
• 1.2 선행 연구 4
• 1.3 연구 목적 6
• 1.4 연구 내용 7
• 제 2 장 실험 장치 및 방법 9
• 2.1 실험 장치 9
• 2.1.1 정적 연소실 9
• 2.1.2 예연소실 10
• 2.1.3 보조 장치 10
• 2.2 실험 방법 11
• 2.2.1 당량비 제어방법 11
• 2.2.1.1 예연소실 연소실험 13
• 2.2.2 스월모터를 이용한 스월강도 조절 13
• 2.2.3 보조장치 제어방법 14
• 제 3 장 연소 해석 25
• 3.1 정적 연소실 모델링 및 메시 작업 25
• 3.2 해석 모델 25
• 3.2.1 난류 모델 25
• 3.2.2 연소 모델 27
• 3.2.3 배기 배출물 모델 28
• 3.2 수치해석 방법 29
• 3.3.1 해석 조건 29
• 제 4 장 결과 및 고찰 35
• 4.1 연소 실험 결과 35
• 4.1.1 가연한계성 35
• 4.1.1.1 예연소실에 따른 가연한계 특성 36
• 4.1.1.2 연소실 초기압력에 따른 가연한계 특성 37
• 4.1.1.3 스월강도에 따른 가연한계 특성 38
• 4.1.2 화염 형상 39
• 4.1.3 연소 압력 40
• 4.1.4 연소 기간 42
• 4.2 수치해석 결과 45
• 4.2.1 연소 압력 45
• 4.2.2 연소 기간 47
• 제 5 장 결 론 68
• 참고문헌 70
• Abstract 73