이산화탄소$(CO_2)$ 가 수소-산소부화 화염의 열전달에 미치는 영향

Abstract

질소($N_2$)를 이산화탄소($CO_2$)로 대체하여 수소의 산소부화 화염으로부터의 열전달에 관한 연구를 수행하였다. 실험조건은 산소부화율이 0.4, 0.5인 두가지의 경우에 한하여 실시하였으며 산화제의 성분은 질소를 이산화탄소로 대체하면서 변화시켰다. 벽면으로의 복사열전달량과 총열전달량이 정상상태에서 실험적으로 측정되었으며 대류열전달량은 측정치로부터 계산되었다. 화염의 모습은 실험장치에 부착된 관측창과 석영유리관을 이용하여 촬영하였다. 산화제 중의 이산화탄소 비율이 높아질수록 총열전달량이 증가하였고 복사열전달량은 감소하였다. 이산화탄소는 화염으로부터 벽면으로 전달되는 복사열전달 파장을 흡수하였고 이로 인해 주된 열전달 경로가 복사열전달에서 대류열전달로 전환된 것을 확인할 수 있었다. 이산화탄소를 공급하여 산화제의 총운동량이 증가하게 되어 총열전달량 또한 증가하게 되었다.