당량비에 따른 정적 연소

소개글

당량비에 따른 정적 연소

목차

1. 실험 목적
2. 실험 장치 및 방법
3. 연료압 측정 이론
4. 실험 시 주의 사항
5. 결과 및 고찰
6. 참고 문헌

본문내용

1. 실험목적

- 당량비(0.8, 1.0)에 따른 메탄 연료의 분무 특성, 연소 특성 파악 및 연소 가시화를 통한 비교 및 분석

2. 실험 장치 및 방법

(1) 실험 장치

본 실험에서 사용한 기기의 개략도는 Fig. 1과 같다.

 정적 연소기

정적 연소실의 본체는 열과 부식에 강한 스테인리스 스틸로 제작되어 있다. 또한 화염 가시화를 위해 정적 연소실의 양 측면에는 두 개의 석영창이 설치되어 있으며, 화염 관측창은 초기 화염 생성 관측 뿐만 아니라 연소실 벽면까지의 전체 화염 전파 과정을 관측하기 위하여 연소실 전체가 가시화 되도록 설계되어 있다. 정적 연소실의 윗면에는 흡입 밸브 및 배기 밸브, 점화 플러그가 설치되어 있으며 또한 연소실 옆면에 연소 압력 측정을 위한 연소 압력 센스가 장착되어 있다.

 예혼합장치

정적 연소실에서 연소 실험을 할 경우, 이론 공연비 또는 당량비에 따른 다른 공연비를 정확히 재연하여 공급할 필요가 있다. 그런 목적으로 설치된 예혼합장치는 수은 마노메타와 알코올 마노메타를 장착하여 연료압과 대기압을 측정할 수 있게 설계되었다.

 화염 가시화 장치

순간적인 밀도장의 구배는 쉬리렌 장치를 이용하면 알 수 있다. 특히 연소 반응대 근처의 고온 가스와 주위 공기와의 경계를 관찰하는데 유리하다. 섀도우 그래프 기법은 공기의 흐름에서 밀도의 변화는 충격파 근처에서 진한 선으로 상이 맺히게 된다. 본 실험에서는 정적 연소실 내에서 예혼합기를 연소하여 섀도우 그래프법에 의해 연소 과정 전체의 밀도 구배를 촬영하였다.
- 섀도우 그래프와 슈리렌 촬영법
Shadowgraph와 Schlieren method는 빛의 굴절을 이용하여 정성적으로 유동을 가시화하는 방법으로 knife edge의 유무에 의해 두 방법이 구분된다. Knife edge는 굴절된 빛의 일부를 줄이거나 잘라내어 영상을 선명하게 한다. Shadowgraph에서는 밀도의 이차 구배를 , Schlieren 법에서는 밀도의 일차 구배를 얻을 수 있다.

참고 자료

<일반논문> 정적연소기에서 토치의 노즐 직경에 따른 메탄의 연소특성 파악, 이정만
<책> Powerplant technology, McGRAW-Hill
<책> 연소학, 오규형, 동화기술
<책> 연소학, 평야민우, 동화기술