This study aims to visually observe and interpret a solid particle in combustion. This approach is intended to examine and improve the current understanding of the combustion phenomena. Modelling in single particle combustion has proposed theoretical models and has advanced from experimental validation. The validation, however, had numerous limitations despite its frequent use. The existing equipment was re-examined to reduce the experimental uncertainty of single particle combustion. The representative results were selected statistically and unambiguously. Several distinct features of combustion were found from various fuel types during the macroscopic observation. The actual combustion process was more complex than what the previous studies had perceived. The necessity of microscopic observation became evident again. The results of the combustion phenomena were quantified to categorize volatile and char flames into several types. The observed ignition phenomena had a wide variety as a result. This study indicated that the current combustion modelling needs to carefully correct how it expresses its results.
본 연구는 연소 중인 고체 입자를 시각적으로 관찰하고 해석하여 이전 연구를 통해서 정립된 연소현상에 대한 이해도를 점검하고 확장하는 것을 목표로 하고 있다. 단입자 연소 모형은 이론적 해석 모형을 제시하고 실험결과와의 검증을 통하여 보완되었다. 하지만 대표적으로 채택되어 온 실험적 검증에 한계점이 많았다. 단입자 연소 실험과 관련된 불확실성 감소를 위해 기존 실험장치를 재점검하였고, 대표 결과를 임의성 없이 통계적으로 선택하였다. 거시적 관찰을 통해 여러 연료의 대표적인 연소 특성을 찾았는데, 실제 연소 과정은 이전 연구가 인식한 것보다 복잡한 것으로 나타났고, 미시적 관찰의 필요성이 다시 확인되었다. 연소현상 실험결과를 정량화하여 탈휘발 화염과 촤 화염을 여러 종류로 구분하였다. 이로 인해 탈휘발 발화와 촤 발화 현상의 다양성을 보여 주었고, 연소 모형의 표현을 세심하게 보완하여야 함을 지적하였다.
