복사 열손실에 의한 소염근처에서 셀모양 대향류 확산화염의 특성에 대한 수치해석 (Numerical Analysis of Characteristics of Cellular Counterflow Diffusion Flames near Radiative Extinction Limit)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 B / 38권 / 6호 / 493 ~ 500페이지
· 저자명 : 이수룡

초록

Damköhler수가 클 때 복사열손실에 의한 소염근처에서 셀모양의 대향류확산화염의 특성에 대하여 수치해석적으로 연구하였다. Lewis 수를 0.5로 두고 일차원 정상상태의 화염의 해에 매우 작은 교란을 가하여 시간에 따른 화염전개를 계산하였다. 천이과정 초기에는 선형안정성 해석에서 예측된 결과와 매우 비슷하게 진행된다. 시간이 증가함에 따라 증가율이 가장 강한 파동수를 갖는 교란파가 성장하고, 완전히 발달되면 소염영역과 화염영역이 번갈아 나타나는 셀모양의 화염구조를 갖는다. 화염온도는 총 엔탈피의 국소 이득 때문에 일차원 정상상태의 화염온도보다 높다. 셀모양의 확산화염은 Damköhler 수가 증가함에 따라 셀의 모양이 원형으로 되며 일차원 정상상태 소염조건보다 큰 Damköhler 수에서도 셀모양의 화염은 꺼지지 않고 살아남는다.

영어초록

Nonlinear characteristics of cellular counterflow diffusion flame near the radiative extinction limit at large Damköhler number are numerically investigated. Lewis number is assumed to be 0.5 and flame evolution is calculated by imposing an infinitesimal disturbance to a one-dimensional(1-D) steady state flame. The early stage of nonlinear development is very similar to that predicted in a linear stability analysis. The disturbance with the wavenumber of the fastest growing mode emerges and grows gradually. Eventual, an alternating pattern of reacting and quenching stripes is developed. The cellular flame temperature is higher than that of 1-D flame because of the gain of the total enthalpy. As the Damköhler number is further increased, the shape of the cell becomes circular to increase the surface area per unit reacting volume. The cellular flames do not extinguish but survive even above the 1-D steady state extinction condition.

참고자료

· 없음