소개글
"예혼합화염"에 대한 내용입니다.
목차
1. 서론
1.1. 예혼합화염의 개념과 특성
1.2. 연소속도 측정 방법의 이해
1.3. 이론공연비의 중요성과 계산
2. 본론
2.1. 예혼합화염과 확산화염의 비교
2.2. 예혼합화염의 응용 사례
2.3. 연소속도 측정 방법의 장단점
2.4. CH4와 C4H10 연료의 이론공연비 계산
2.5. 액화석유가스(LPG)의 성분 및 특성
3. 결론
3.1. 실험 결과 요약
3.2. 예혼합화염 연구의 의의
3.3. 향후 연구 방향
4. 참고 문헌
본문내용
1. 서론
1.1. 예혼합화염의 개념과 특성
예혼합화염이란 화염을 발생시키기 전에 공기와 연료를 미리 혼합하여 점화시킨 화염을 말한다. 예혼합화염은 화염의 형태에 따라 층류예혼합화염과 난류예혼합화염 등으로 분류된다. 층류예혼합화염은 비교적 단순한 화염 형태이며, 확산화염과 함께 가정용, 상업용, 산업용 장치 및 공정에 응용되고 있다. 예혼합화염은 연료와 산화제가 화염 형성 전에 미리 혼합되어 있기 때문에 화염이 일단 형성되면 전파하려는 성질을 갖는다. 이러한 예혼합 연소는 가연한계, 소염거리, 최소점화 에너지 등의 연소특성을 지니며, 화염안정성과 관련하여 역화, 화염부상, 화염날림 현상 등이 나타난다. 실제 연소기에서는 다양한 보염기가 있어 화염을 안정화시킨다. 예혼합 연소는 연소속도에 따라 아음속 연소파와 초음속 연소파로 구분되며, 가정용 가스 버너와 같은 예혼합식 장치에서 널리 활용되고 있다. 예혼합 연소방식은 역화 방지를 위한 안전장치를 필수적으로 갖추어야 한다.예혼합화염은 화염을 발생시키기 전에 공기와 연료를 미리 혼합하여 점화시킨 화염으로, 화염 형태에 따라 층류예혼합화염과 난류예혼합화염으로 나뉜다. 층류예혼합화염은 단순한 화염 형태를 가지며 가정용, 상업용, 산업용 장치 및 공정 등에 널리 활용되고 있다. 예혼합화염은 연료와 산화제가 미리 혼합된 상태에서 화염이 형성되므로 화염 전파 특성을 지니며, 이로 인해 가연한계, 소염거리, 최소점화 에너지 등의 연소 특성을 나타낸다. 또한 역화, 화염부상, 화염날림 현상 등의 화염 불안정성이 발생할 수 있지만, 실제 연소기에서는 보염기를 활용하여 화염을 안정화시킨다. 예혼합 연소는 연소속도에 따라 아음속과 초음속으로 구분되며, 가스 버너와 같은 예혼합식 장치에서 널리 사용되고 있으나 역화 방지를 위한 안전장치가 필수적이다.
1.2. 연소속도 측정 방법의 이해
연소속도는 화염이 미연소 혼합기를 통해 전파되는 속도로, 화염 특성을 이해하는데 중요한 인자이다. 연소속도를 측정하는 대표적인 방법에는 비누 방울법, 슬롯 버너법, 분젠 버너법 등이 있다.
비누 방울법은 혼합기로 비누 방울을 만들어 중심에서 전기 점화시키면 구상 화염이 바깥으로 전파된다. 이때 비누 방울이 팽창하면서 정압 연소가 진행되므로, 화염 전파속도와 방울 반경의 증가율이 같다는 원리로 연소속도를 계산할 수 있다.
슬롯 버너법은 가로/세로 비가 3 이상의 균일한 속도 분포를 얻을 수 있는 노즐을 사용하여, 노즐 위에 역 V자형 화염을 만든다. 화염과 혼합기 유동의 각도 α를 정확히 측정하여 연소속도를 계산할 수 있다.
분젠 버너법은 슬롯 노즐 버너법과 유사하지만, 화염 사진으로부터 계산한 화염 면적과 미연 혼합기의 체적 유량을 이용하여 연소속도를 정의한다. 이 방법은 연소속도가 높은 연료에 주로 사용된다.
이러한 실험적 연소속도 측정 방법에는 약 15% 정도의 오차가 있는 것으로 알려져 있으며, 슈리렌 사진법이 가장 정확한 것으로 평가된다. 이를 통해 연소속도에 대한 이해를 높일 수 있다.
1.3. 이론공연비의 중요성과 계산
연소에 사용된 연료에 대한 공기의 질량 비율을 공연비(stoichiometric air-fuel ratio)라 한다. ...
참고 자료
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기상청 날씨누리
나무위키 부천 가스충전소 폭발사고
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