역확산화염에서 산소부화가 매연 영역 구조 및 초기 입자의 성숙도에 미치는 영향에 관한 연구

Abstract

1. 산소가 부화된 산화제를 사용하여 soot 및 PAHs가 형성되는 지역인 soot zone structure에 대해 soot scattering과 간섭필터를 달리한 PAH-PLIF를 통하여 살펴보았다. 산소부화시 PAH와 soot의 신호가 증가된 것을 통해 soot의 증가를 정성적으로 확인하였으며 산소부화에 기인한 온도 증가는 soot scattering신호가 상류로 이동시켰다.

2. OH-PLIF를 통하여 산소부화시 화염의 높이는 작아지는 것을 확인하였으며, 이를 통하여 구한 화염내의 체류시간을 구할 수 있었다. 또한 화염의 하류에서 얻은 soot을 원소 분석하여 soot의 성숙 정도를 C/H ratio를 통하여 정량적으로 나타내었다. 체류시간에 대해서 C/H ratio가 증가하는 정도는 산소부화가 클수록 더 심하게 나타나는데 이는 산소부화에 의한 온도 증가는 초기 soot의 성숙시키는 요인임을 말해 주며, 또한 초기 soot의 발단(inception) 영역이 작아지는 것은 초기 soot의 inception rate의 증가를 의미한다.

3. 각각의 C/H ratio에 해당하는 TEM 이미지를 비교한 결과, 산소부화 정도와 산화제의 유량이 다르더라도 동일한 C/H ratio를 갖는 soot의 TEM 이미지는 유사하다는 것을 알 수 있었다.