고속 광학 진단 기반 분무 연소 및 착화 메커니즘 규명 연구
High-speed optical diagnostics of spray ignition and combustion mechanisms
연구 내용
분무 연소에서 CH2O, PAH, 그을음 전구체의 생성·소비 과정을 고속 PLIF와 Schlieren로 관측하여 착화 및 연소 동역학을 해석하는 연구
분무 연소와 착화 과정에서 저온 단계의 화학 반응과 분무 유동 구조가 어떤 상관을 갖는지 분석합니다. 고속 planar laser-induced fluorescence와 동시 고속 Schlieren imaging을 사용하여 CH2O 생성 위치, 산소 농도에 따른 산화 진행, 2단계 착화 이후 신호 소멸 양상을 해석합니다. 또한 조밀 상호작용 영역에서 그을음·PAH 생성 경향을 파악하고, 실험 결과와 수치 모델을 연계하여 연소 성능과 배출 저감 관점의 해석 체계를 구축하는 데 차별성이 있습니다.
관련 연구 성과
관련 논문
4편
관련 특허
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관련 프로젝트
1건
연구 흐름
초기에는 분무 착화 전 단계에서 CH2O가 형성되는 위치와 분사 조건의 영향을 고속 광학 진단으로 확인하고, Spray A 및 Spray D 조건에서 유동 구조 대비 화학종 신호의 변화를 비교했습니다. 이후에는 저산소 조건에서 2단계 착화 과정이 어떻게 지연되거나 변화하는지, CH2O 소비 속도와 분무 선단에서의 Schlieren 신호 변화를 중심으로 연구를 확장했습니다. 최근에는 고온 조건에서 그을음 및 PAH 생성·산화 경향을 실험과 수치 시뮬레이션으로 동시에 추적하여, 탄소 침전물 생성 메커니즘의 핵심 인자를 도출하는 방향으로 진행했습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
- 저배출 분무 연소 설계 가이드
- 연소 모델 보정 데이터셋
- 착화 지연 최소화 운전 조건 도출
- 그을음 생성 민감도 분석
- 분사-산화 공정 변수 최적화
- 연료 조성 기반 배출 예측
- 고온 압축점화 연소 해석 프레임
- 가시화 기반 진단 센서 설계
- 차세대 엔진 열관리 입력값 산정
- 연소 시스템 성능 검증 체계
관련 논문
구분
제목
High-speed formaldehyde planar laser-induced fluorescence and schlieren to assess influences of injection pressure and oxygen concentration on Spray A flames
High spatiotemporal resolution optical measurements of two-stage ignition and combustion in Engine Combustion Network Spray D flames
Experimental and numerical study of ignition and combustion processes of primary reference fuels for advanced compression-ignition applications
Experimental and numerical study of soot formation in hydrocarbon sprays under high-pressure fuel pyrolysis conditions
관련 프로젝트
구분
제목
탄화수소 연료의 탄소 침전물 생성 메커니즘 및 저감 기술 연구