메탄-수소 혼합 연료의 열화학적 특성 분석 (2) - 저 수소 분율 (Thermochemical Analysis of Methane-Hydrogen Mixing Fuel (2) - Low Hydrogen Fraction)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 B / 49권 / 2호 / 95 ~ 108페이지
· 저자명 : 서승환, 손병우, 엄인용

초록

메탄과 표준 도시가스에 수소를 30% 이하의 낮은 분율로 혼입하는 경우, 혼입비율에 따른 배기조성과 건습배기 특성을 열화학적인 해석으로 구한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 당량비에 따른 이산화탄소 및 일산화탄소 발생은 불균일도에 따라 증가 또는 감소의 구배가 달라져서 당량비 1.15 근방에 발생량 피벗 점이 존재한다. 그러나 화학평형상수를 매개로 한 배기성분들의 비선형적인 관계 때문에, 불균일도에 따른 배기조성에 피벗 점이 없는 특이 배기조성이 HCR이 4.6453~4.6600의 매우 좁은 혼입 비율 구간에서 존재한다. 당량비에 따른 배기량은 이론당량비에서 불균일도의 영향을 가장 크게 받고, 건배기량은 불균일도에 따라 차이가 크지만 습배기량은 불균일도의 영향이 크지 않다. 작동유체인 습배기량은 단위 공기 당 배출량은 불균일도에 관계없이 당량비 증가에 따라 증가하지만 단위 연료량 배출량은 당량비 증가에 따라 멱함수 형태로 감소한다.

영어초록

Hydrogen was mixed with methane and standard city gas at a fraction of 30 % or lower, and the exhaust composition and dry and wet exhaust characteristics according to the mixing ratio were obtained through thermochemical analysis; the following conclusions were obtained. The gradient of increase or decrease of carbon dioxide and carbon monoxide according to the equivalence ratio varies depending on the mal-distribution, and thus, there is a pivot point for the production amount at an equivalence ratio of approximately 1.15. However, due to the nonlinear relationship between the exhaust components based on the chemical equilibrium constant, a particular exhaust composition without a pivot point exists in a very narrow mixing ratio range with HCR of 4.6453 to 4.6600. The exhaust amount according to the equivalence ratio is most affected by the mal-distribution in the theoretical equivalence ratio, and the dry exhaust gas varies significantly depending on the mal-distribution; however, the wet gas is not affected significantly by the mal-distribution. The wet gas amount, which is a working fluid, increases per unit of air regardless of the mal-distribution; however, the amount of per-unit fuel decreases in the form of a power law as the equivalence ratio increases.

참고자료

· 없음