생몰정보
소속
직위
직업
활동분야
주기
서지
국회도서관 서비스 이용에 대한 안내를 해드립니다.
검색결과 (전체 1건)
원문 있는 자료 (1) 열기
원문 아이콘이 없는 경우 국회도서관 방문 시 책자로 이용 가능
목차보기더보기
표제지
목차
논문요약 6
Nomenclature 8
제1장 서론 17
1.1. 연구 배경 17
1.2. 관련 연구 18
1.3. 연구 목적 및 내용 19
제2장 실험 장치 및 방법 21
2.1. 연소 속도 측정 실험 장치 21
2.2. 연소 속도 측정 실험 및 데이터 처리 방법 24
2.3. 연소 속도 수치 해석 방법 27
2.4. 리포밍 특성 측정 실험 장치 28
2.5. 리포밍 특성 측정 실험 방법 33
제3장 결과 및 고찰 34
3.1. 연소 속도와 스트레치 34
3.2. Markstein수 40
3.3. 화염 구조 예측 42
3.4. 암모니아 리포밍 특성에 대한 촉매의 영향 49
3.5. 암모니아 리포밍 특성 실험 결과 62
제4장 결론 80
후기 83
참고 문헌 84
ABSTRACT 87
Table 1. Optimized operating conditions and performance of micro reforming system(C3H8-air flame) 55
Table 2. Optimized operating conditions and performance of micro reforming system(NH₃-H₂-air flame) 79
Fig. 2.1. Schematic of experimental apparatus(combustion). 22
Fig. 2.2. Schematic of shadowgraph system. 23
Fig. 2.3. Schematic of experimental apparatus(reforming; C3H8-air flame).(이미지참조) 29
Fig. 2.4. Schematic of experimental apparatus(reforming; NH₃-H₂-air flame). 30
Fig. 2.5. Configuration of heat-recirculating micro-combustor. 31
Fig. 2.6. Configuration of annulus-type micro reforming system integrated with heat-recirculating micro-combustor. 32
Fig. 3.1. Shadowgraph photographs of (a) a preferential-diffusionally unstable flame (a laminar premixed H₂-added NH₃-air flame of φ = 0.8 and xh = 0.5 at NTP) and (b) a buoyant flame (a laminar premixed H₂-added NH₃/air flame of φ = 0.8 and xh = 0.1 at NTP).(이미지참조) 36
Fig. 3.2. Measured laminar burning velocities as a function of Ka, φ and xh for H₂-added NH₃-air flames at NTP.(이미지참조) 37
Fig. 3.3. Predicted laminar burning velocities as a function of Ka, φ and xh for H₂-added NH₃-air flames at NTP. Based on the kinetics of Miller and Bowman(이미지참조) 38
Fig. 3.4. Measured and predicted unstretched laminar burning velocities as a function of xh for H₂-added NH₃-air flames of various φs at NTP. Predictions based on the kinetics of...(이미지참조) 39
Fig. 3.5. Measured and predicted Markstein numbers as a function of φ and xh for H₂-added NH₃-air flames at NTP. Predictions based on the kinetics of Miller and Bowman [14] and Lindstedt et al.(이미지참조) 41
Fig. 3.6. Predicted structure of a pure NH₃/air flame (φ = 1.0) at NTP. Based on the kinetics of Miller and Bowman. 43
Fig. 3.7. Predicted structure of a H₂-added NH₃-air flame (φ = 1.0 and xh = 0.5) at NTP. Based on the kinetics of Miller and Bowman.(이미지참조) 44
Fig. 3.8. Predicted structure of an unstretched (Ka = 0), H₂-added NH₃-air flame (φ = 0.6 and xh = 0.5) at NTP. Based on the kinetics of Miller and Bowman.(이미지참조) 46
Fig. 3.9. Predicted structure of a stretched (Ka = 0.11), H₂-added NH₃-air flame (φ = 0.6 and xh = 0.5) at NTP. Based on the kinetics of Miller and Bowman.(이미지참조) 47
Fig. 3.10. The predicted maximum mole fractions of NOx and N₂O as a function of xh for H₂-added NH₃-air flames at NTP with various φs (φ = 0.60, 1.00 and 1.67). Based on the kinetics of Miller and Bowman.(이미지참조) 48
Fig. 3.11. Effects of feed rate of ammonia mf on production rate of reformed gas mr for stoichiometric (φ = 1.0) propane-air mixtures of micro-combustor inlet velocities V = 2.6-3.7m/s at NTP (catalyst: Ru).(이미지참조) 51
Fig. 3.12. Effects of mf on conversion rate of ammonia r for stoichiometric propane-air mixtures of V = 2.6-3.7 m/s at NTP (catalyst: Ru).(이미지참조) 52
Fig. 3.13. Effects of mf on overall system efficiency η for stoichiometric propane-air mixtures of V = 2.6-3.7 m/s at NTP (catalyst: Ru).(이미지참조) 53
Fig. 3.14. Effects of mf on unreacted ammonia mole fraction XNH₃ for stoichiometric propane-air mixtures of V = 2.6-3.7 m/s at NTP (catalyst: Ru).(이미지참조) 54
Fig. 3.15. Effects of micro-reformer catalyst materials on mr for stoichiometric propane-air mixtures at NTP (catalysts: Ni/SiO₂/Al₂O₃, Ir and Ru): V = 2.6-4.1 m/s.(이미지참조) 58
Fig. 3.16. Effects of micro-reformer catalyst materials on mr for stoichiometric propane-air mixtures at NTP (catalysts: Ni/SiO₂/Al₂O₃, Ir and Ru): V = 2.6-4.1 m/s.(이미지참조) 59
Fig. 3.17. Effects of micro-reformer catalyst materials on η for stoichiometric propane-air mixtures at NTP (catalysts:Ni/SiO₂/Al₂O₃, Ir and Ru): V= 2.6-4.1 m/s. 60
Fig. 3.18. Effects of micro-reformer catalyst materials on XNH₃ for stoichiometric propane-air mixtures at NTP (catalysts: Ni/SiO₂/Al₂O₃, Ir and Ru): V= 2.6-4.1 m/s.(이미지참조) 61
Fig. 3.19. Effects of inlet velocity V on production rate of reformed gas mr for stoichiometric ammonia-hydrogen-air mixtures of micro-combustor at NTP (catalyst: Ru).(이미지참조) 64
Fig. 3.20. Effects of V on conversion rate of ammonia r for stoichiometric ammonia-hydrogen-air mixtures of micro-combustor at NTP (catalyst: Ru). (이미지참조) 65
Fig. 3.21. Effects of V on overall system efficiency η for stoichiometric ammonia-hydrogen-air mixtures of micro-combustor at NTP (catalyst: Ru). 66
Fig. 3.22. Effects of V on unreacted ammonia mole fraction XNH₃ for stoichiometric ammonia-hydrogen-air mixtures of micro-combustor at NTP (catalyst: Ru).(이미지참조) 67
Fig. 3.23. Effects of V on mr for ammonia-hydrogen-air mixtures of micro-combustor fuel equivalence ratio φ = 0.80 at NTP (catalyst: Ru).(이미지참조) 69
Fig. 3.24. Effects of V on r for ammonia-hydrogen-air mixtures of micro-combustor fuel equivalence ratio φ = 0.80 at NTP (catalyst: Ru).(이미지참조) 70
Fig. 3.25. Effects of V on η for ammonia-hydrogen-air mixtures of micro-combustor fuel equivalence ratio φ = 0.80 at NTP (catalyst: Ru). 71
Fig. 3.26. Effects of V on XNH₃ for ammonia-hydrogen-air mixtures of micro-combustor fuel equivalence ratio φ = 0.80 at NTP (catalyst: Ru).(이미지참조) 72
Fig. 3.27. Effects of V on mr for ammonia-hydrogen-air mixtures of micro-combustor fuel equivalence ratio φ = 1.25 at NTP (catalyst: Ru).(이미지참조) 75
Fig. 3.28. Effects of V on r for ammonia-hydrogen-air mixtures of micro-combustor fuel equivalence ratio φ = 1.25 at NTP (catalyst: Ru).(이미지참조) 76
Fig. 3.29. Effects of V on η for ammonia-hydrogen-air mixtures of micro-combustor fuel equivalence ratio φ = 1.25 at NTP (catalyst: Ru) 77
Fig. 3.30. Effects of V on XNH₃ for ammonia-hydrogen-air mixtures of micro-combustor fuel equivalence ratio φ = 1.25 at NTP (catalyst: Ru).(이미지참조) 78
초록보기 더보기
온실 가스 배출을 통한 지구 온난화의 문제가 심각해지는 가운데 우리 나라도 교토 의정서에 의거하여 온실 가스 배출저감을 위한 협약의 의무를 이행해야 될 전망이다. 우리나라의 경우 2013년 2차 강제이행 대상국에 포함될 것이 아주 유력한 상황이기에 대표적인 온실가스인 이산화탄소의 총량 규제에 대처할 수 있는 기술이 절실히 필요한 시기이다. 이런 추세를 지켜볼 때, 장기적으로 화석연료의 사용을 대체할 수 있는 새로운 에너지원의 개발이 필요하다고 볼 수 있다.
수소는 일반적으로 주요한 미래 에너지원으로 언급되고 있으나 저장 및 운반의 기술적인 어려움이 존재한다. 또한 본격적인 수소 이용에 앞서 인프라 구축이 필요한 실정이어서 활용에 아직은 제약이 존재한다고 할 수 있다.
이러한 환경에서 암모니아는 본격적인 수소 이용에 앞서 사용할 수 있는 연료로서 최근 연구가 이루어지고 있다. 암모니아는 수소와 마찬가지로 온실 가스를 배출하지 않는 친환경적인 특징을 가짐과 동시에 저압에서도 액화가 용이하여 저장과 운반이 수소에 비해서 쉽고, 연료로서도 메탄올과 대등한 정도의 높은 에너지 밀도를 갖고 많은 양의 수소를 포함하고 있다.
본 연구에서는 암모니아를 연료로 사용하기 위한 연구의 기초 연구로서 암모니아의 리포밍 및 암모니아와 공기의 혼합기에 수소를 첨가한 예혼합 화염의 연소 특성을 파악하였다.
일반적으로 연소 특성을 나타내는 주요한 파라메터로 인식되고 있는 층류 연소 속도를 측정하기 위하여 구형 전파 화염 실험 장치를 구축하였고 이와 동일한 조건의 수치 해석을 병행하였다. 화염에 존재하는 스트레치와 층류 연소 속도간의 관계를 나타내는 Markstein 수 측정 방법을 이용하여 최종적으로 스트레치를 포함하지 않는 층류 연소 속도를 측정하였으며 이를 이용하여 화염면의 안정성을 고찰하였다.
암모니아의 리포밍 특성 연구를 위하여 열재순환 개념을 도입한 초소형 연소기 및 일체형 리포밍 실험 장치를 제작하였으며 이를 이용하여 여러 가지 상용 촉매에 대한 암모니아의 리포밍 기초 특성을 파악하였고 연구 결과로서 암모니아 전환율이 97%에 이르는 리포밍 장치의 최적 작동 조건을 도출할 수 있었다.
원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
도서위치안내: / 서가번호:
우편복사 목록담기를 완료하였습니다.
* 표시는 필수사항 입니다.
* 주의: 국회도서관 이용자 모두에게 공유서재로 서비스 됩니다.
저장 되었습니다.
로그인을 하시려면 아이디와 비밀번호를 입력해주세요. 모바일 간편 열람증으로 입실한 경우 회원가입을 해야합니다.
공용 PC이므로 한번 더 로그인 해 주시기 바랍니다.
아이디 또는 비밀번호를 확인해주세요
