n-Dodecane 연료의 고온면 점화특성

Ignition Characteristics of n-Dodecane Fuel Droplet on a Hot Surface

n-dodecane 연료 액적의 고온면 점화특성을 파악하기 위해 본 연구에서는 공기의 공급과 제어가 가능한 실험실 규모의 실험 장치를 제작하였다. 표면온도는 적외선 측정법에 의해 계측되었으며 적외선 측정법에 의해 계측된 온도는 k-type 열전대에 의해 측정된 온도와 비교하여 <TEX>$10^{\circ}C$</TEX> 이내의 오차를 보였다. 각 공기 공급유량에 대하여 약 400회의 점화실험이 수행되었으며 점화실험결과로부터 점화확률 분포와 최소 점화온도에 관한 결과를 얻었다. 공기 공급유량이 3.0lpm인 경우를 제외하고 냉염과 열염 점화특성을 보였으며 공기 공급유량에 따라 냉염점화가 일어나는 온도범위가 큰 차이를 보였다. 실험결과 n-dodecane 연료의 최소고온면점화온도(MHSIT)는 공기공급 유량이 0.5lpm인 경우에 대하여 약 <TEX>$300^{\circ}C$</TEX>를 나타냈다. 본 연구에서는 외기조건에 따른 점화특성을 파악함으로써 초기 발화 메커니즘을 이해하고 조기화재 진압을 위한 시스템 설계의 기초적 자료로 활용된다.

The present study has been performed to investigate the ignition characteristics of a n-dodecane fuel droplet on the hot surface. Simplified bench scale test setup was built to examine the effect of air flow on the ignition temperature of fuel droplet. IR pyrometric sensor was used to measure the surface temperature, the measured temperature using IR pyrometer was directly compared with k-type thermocouple. The ignition of n-dodecane fuel droplet was divided into two stage - cool flame and hot flame - with the air flow rate except the case of air flow rate 3.0 lpm. The ignition temperature and probability was greatly affected by the air flow rate and the MHSIT of the present study was about <TEX>$300^{\circ}C$</TEX> for air flow rate of 0.5 lpm.