후방계단에 의해서 안정된 2 차원 난류 예혼합 화염에 관한 실험적 연구

Abstract

본 실험에서는 후방 계단에 의해서 안정화된 2차원 난류 저당량비의 예혼합 화염에 대한 연구가 수행되었다. 유동의 가시화 방법(긴 노출 사진, Schlieren과 Shadowgraph,그리고 고속 Schlieren촬영)을 이용해서 화염과 그 내부 구조를 조사하였다. 초기 속도, 초기의 난류 강도 및 연소기의 형상을 변화시키고, trip wire를 연소실 입구 계단의 표면에 설치함으로써 화염의 내부 구조에 미치는 영향을 연구하였다.

화염이 존재하지 않는 경우에 대해서 열선 풍속계를 이용하여 연소실 내부의 속도와 그 변동량을 측정하였다. 화염은 혼합증 내부에 위치하게 되며, 그 구조는 비교적 큰 크기의 coherent structure에 의해서 구성되어 있다. 와이어의 후류는 화염의 내부구조를 변화시켜서, 연소기의 가연 한계에 변화를 가져온다. 혼합층 내부에 비교적 작은 크기의 와를 발생시킴으로써, 혼합과 화학 반응이 증가되는 것을 알 수 있다. 그리고 화염의 안정성은 혼합층 전반부의 large scale coherent 구조에 의해 지배된다.