수소 전소용 연소 노즐 형상과 연소실 압력이 경계층 역화에 미치는 영향

이원준; 황정재; 김한석; 민경욱; 김민국

doi:10.7316/KHNES.2022.33.6.776

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저자정보: 이원준 (한국기계연구원) 황정재 (한국기계연구원) 김한석 (한국기계연구원) 민경욱 (한국기계연구원) 김민국 (한국기계연구원)

저널정보: 한국수소및신에너지학회 한국수소및신에너지학회논문집 한국수소 및 신에너지학회 논문집 제33권 제6호

발행연도: 2022.12

수록면: 776 - 785 (10page)

DOI: 10.7316/KHNES.2022.33.6.776

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Hydrogen combustion in modern gas-turbine engine is the cutting edge technology as carbon-free energy conversion system. Flashback of hydrogen flame, however, is inevitable and critical specially for premixed hydrogen combustion. Therefore, this experimental investigation is conducted to understand flashback phenomenon in premixed hydrogen combustion. In order to investigate flashback characteristics in premixed hydrogen (H₂)/air flame, we focus on pressure conditions and nozzle shapes. In general, quenching distance reduces as pressure of combustion chamber increases, causing flashback from boundary layer near wall. The flashback regime for reference and modified candidate configurations can broadly appear with increasing combustion chamber pressure. The later one can improve flashback-resist by compensating flow velocity at wall. Also, improved wall flow velocity profile of suggested contraction nozzle prevents entire flashback but causes local flashback at nozzle exit.

#Boundary layer(경계층) #Combustion chamber pressure(연소실 압력) #Flashback(역화) #Heat transfer(열전달) #Hydrogen(수소) #Nozzle shape(노즐 형상) #Laminar burning velocity(층류화염전파속도) #Velocity gradient(속도구배) #Quenching distance(소염거리)

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