기계공학응용실험-화염전파 실험

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목차

1. 예혼합화염과 확산화염이 무엇인지 구분하여 설명하고, 주변에서 볼 수 있는 각각의 화염이 적용되어 있는 예를 드시오.
2. 예혼합화염의 화염대에서 화염온도, 혼합기와 연소생성물질의 농도관계를 설명하시오.
4 .이론공연비에 대해 설명하고, CH4, C3H8 연료의 이론공연비를 구하시오. 또한, 과잉 공기율 0.9와 1.1에 대한 실제 공급해야할 연료와 공기의 공급량 비율을 구하시오.
5. 우리 주변에서 사용하고 있는 LPG의 성분을 조사하시오.

본문내용

1. 예혼합화염과 확산화염이 무엇인지 구분하여 설명하고, 주변에서 볼 수 있는 각각의 화염이 적용되어 있는 예를 드시오.

[예혼합화염]

예혼합 화염은 가연성기체와 산화제가 미리 혼합한 후 예혼합기에서 점화시켜 연소하는 경우에 형성되는 화염을 말한다.
혼합기중을 전파하는 일종의 연소파이고 이 속도는 화학반응속도와 온도 전도율에 의존한다. 휘발유, LPG 엔진 등에서 이용하는 화염 형태이다.
화염의 두께는 화염전체의 공간현상과 비교하면 대부분의 경우 매우 얇아 면으로 취급한다. 이것을 화염면이라 하며, 화염면이 미연 혼합기 중을 전파하는 것을 화염전파라 한다. 예혼합기에 있어서 화염전파가 가능한 것은 혼합기 중의 가스연료의 혼합비율이 일정의 범위 내에 있는 경우에 한한다. 이 비율을 가연범위의 공기연료비 또는 연료공기비의 상한 및 하한이라 부르며, 가연범위의 혼합기를 가연성 혼합기라 부른다. 연료가 액상의 경우는 화염전파 시 연료의 기화비율에 따라 가연범위의 상 하한이 변한다. 또한, 혼합기의 가연범위는 연료의 종류, 혼합기의 온도, 압력, 혼합기 중의 잔류가스 비율 및 난류강도 등에 따라서도 변하기 때문에 복잡하다.

[확산화염]

확산화염이란, 확산 연소에 의한 화염을 말한다. 가스 연료의 확산 화염은 일반적으로 길게 퍼져서 적황색을 띤다.
연료와 산화제(공기)가 미리 혼합되어 있지 않은 경우에는 연료와 공기의 경계영역에 화염이 형성되며 이 화염을 확산화염이라 한다.
확산화염에 있어서는 미연쪽과 기연쪽의 구별이 없고 반응대를 사이에 두고 연료쪽과 공기쪽으로 구별된다. 연료쪽에서는 연료와 연소생성물이 공존하고 있고 또한 산화제쪽에서는 공기와 연소생성물이 공존하고 있다.
반응대에서 관찰되는 가스의 최고온도를 확산화염온도라 하는데, 이 확산화염온도는 예혼합화염의 경우와는 달리 연료의 종류나 초기온도에 따라 변화한다.
또한 확산화염에 있어서는 반응대를 사이에 두고 연료와 공기가 존재하기 때문에 확산화염에는 전파성이 없는 것이 예혼합과 다른 특징이다.

참고 자료

없음

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