| 초록 |
전 세계적으로새로운방식의기술이개발되어야만차량의환경및에너지원의문제를해결할수있으며, 배기가스 저감, 대체에너지원동력장치및연소효율등에관한연구가진행되고있다. 그중혼합기의희박조건에서엔진의출 력을증대시키기위해공기과급및희박연소를접목시킨기술이요구되고있다. 하지만 화염속도는혼합기체의압력 에의존되어연소진행이저하되는문제점이발생되며, 이러한부분을 해결하기위해신연소기술이가속화되고있다. 그러므로본연구는기존탄화수소계연료인프로판의점화연소에서압력증가에따른화염속도의지연현상을감 소시키기위해, 기존점화장치에서발생되는초기화염핵의영역을증가시켜, 화염핵의크기및연소과정에서발생 된수치적데이터를보다세부적으로분석하기위해진행하였다. 본연구의실험은 화염이전파되는과정을가시화하기위해400cc의체적으로제작된정적연소실챔버를이용하 였으며, 프로판과공기의공연비를조절하기위해제어프로그램을이용하여연소실내부로가스를주입하였다. 또 한정적연소실에람다(λ)센서를결합하여연소가스에서측정된공연비를확인하였다. 실험방법은일반점화플러그를이용하여폐자로형점화코일에발생되는전압과커패시터증폭장치를결합한점 화코일의고전압을통해2가지의 화염핵을생성시키고예혼합기체의압력(2, 3, 4bar)을조건변수로설정하여이론 및희박상태영역( λ=1.0, 1.2,1.4)에서화염의진행과정을확인하였다. 또한실험과정에서추출하기힘든수치적데 이터를확인하기위해해석프로그램인Fluent를활용하여, 연소과정중화염내부에서발생된데이터를추가하였다. 실험결과, 압력조건에서고전압점화의초기화염핵은열확산도의증가량이상승되어일반점화보다확산영역 이증가되었으며, λ=1.4에서일반점화는소염작용에의한화염핵형성이미비하였지만고전압은일반점화의λ= 1.0 조건과유사한결과를나타내었다. 또한, 연소화염의진행속도는2bar에서발생된일반점화보다4bar에서발생 된고전압점화가향상된속도값을나타내었으며, 희박조건에서는2bar 상태에서고전압점화의화염내부온도가 4bar상태의일반점화보다상승된결과를얻을수있었다. 그러므로 압력이상승된상태에서고전압화염핵은일반 점화보다향상된속도및희박조건에서의연소온도효율이높아진다는결론을얻을수있었다. |
