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학술저널
저자정보
김한석 (한국기계연구원) 조주형 (한국기계연구원) 김민국 (한국기계연구원) 황정재 (한국기계연구원) 이원준 (한국기계연구원)
저널정보
한국수소및신에너지학회 한국수소및신에너지학회논문집 한국수소 및 신에너지학회 논문집 제30권 제6호
발행연도
2019.12
수록면
593 - 600 (8page)

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The combustion characteristics of methane/hydrogen pre-mixed flame have been investigated with swirl stabilized flame in a laboratory-scale pre-mixed combustor with constant heat load of 5.81 kW. Hydrogen/methane fuel and air were mixed in a pre-mixer and introduced to the combustor through a burner nozzle with different degrees of swirl angle. The effects of hydrogen addition and swirl intensity on the combustion characteristics of pre-mixed methane flames were examined using particle image velocimetry (PIV), micro-thermocouples, various optical interference filters and gas analyzers to provide information about flow velocity, temperature distributions, and species concentrations of the reaction field. The results show that higher swirl intensity creates more recirculation flow, which reduces the temperature of the reaction zone and, consequently, reduces the thermal NO production. The distributions of flame radicals (OH, CH, C₂) are dependent more on the swirl intensity than the percentage of hydrogen added to methane fuel. The NO concentration at the upper part of the reaction zone is increased with an increase in hydrogen content in the fuel mixture because higher combustibility of hydrogen assists to promote faster chemical reaction, enabling more expansion of the gases at the upper part of the reaction zone, which reduces the recirculation flow. The CO concentration in the reaction zone is reduced with an increase in hydrogen content because the amount of C content is relatively decreased.
#Hydrogen addition(수소 첨가) #Recirculation flow suppression(재순환류 억제) #Cool gases recirculation(냉각가스 재순환) #Adiabatic flame temperature reduction(단열화염 온도 감소) #Mixture content(혼합기 농도)

목차

Abstract
1. 서론
2. 실험장치 및 방법
3. 결과 및 고찰
4. 결론
References

참고문헌 (13)

참고문헌 신청
C.P. Fenimore / 1971 / Formation of nitric oxide in premixed hydrocarbon flames / Symposium (International) on Combustion 13(1):373~380 Crossref H KIM / 2009 / Combustion characteristics of a lean premixed LPG–air combustor / International Journal of Hydrogen Energy 34(2):1045~1053 google schola H KIM / 2009 / Flame characteristics of hydrogen-enriched methane–air premixed swirling flames / International Journal of Hydrogen Energy 34(2):1063~1073 google schola H KIM / 2009 / Hydrogen addition effects in a confined swirl-stabilized methane-air flame / International Journal of Hydrogen Energy 34(2):1054~1062 Crossref M KARBASI / 1998 / The effects of hydrogen addition on the stability limits of methane jet diffusion flames / International Journal of Hydrogen Energy 23(2):123~129 Crossref

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