• 제목/요약/키워드: 기체아산화질소

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축소형 액체로켓엔진에서 기체산소/케로신 및 기체아산화질소/에탄올 연소 분무의 비교 (Comparison between GOx/Kerosene and GN2O/Ethanol Reactive Spray in a Subscale Liquid Rocket Engine)

  • 최송이;신봉철;이건웅;김도헌;구자예;박동근
    • 한국추진공학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.61-68
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    • 2015
  • 초임계 연소에 대한 기초연구로써 축소형 액체 로켓 엔진에서 기체산소/케로신, 기체아산화질소/에탄올 추진제 조합의 정상상태 연소의 분무를 관찰하고 비교하였다. 분무의 가시화에는 shadowgraph 기법을 사용하였으며 실험결과를 분석하기 위해 shadowgraph를 후처리하여 밀도구배강도 이미지를 사용하였다. 정상상태 연소압력이 동일한 조건에서 기체산소/케로신 추진제의 액체 제트 표면의 굴곡이 심하고 분사기 팁 근처에서 급격한 밀도구배를 보이는 것이 관찰되었다. 밀도구배강도의 평균 이미지에서 분무 중심 길이를 도출하였으며 더 낮은 운동량 플럭스 비 조건에서도 기체산소/케로신의 분무중심 길이가 더 짧은 것으로 나타났다.

Floating Flux Chmber에 의한 하.폐수처리시설에서의 아산화질소 발생특성 (Emissions of Nitrous oxide from Wastewater Treatment Process by Floating Flux Chamber)

  • 전의찬;장영기;최경식;김전희;서경애;박종호;이성호
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.440-441
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    • 2002
  • 지구온난화를 유발하는 온실가스의 대표적인 성분으로는 이산화탄소, 메탄, 아산화질소, CFC 등을 들 수 있으며, 주요 온실기체들에 대한 대기 중 농도가 과거보다 현저하게 증가되었음이 확인되고 있다. $N_2$O은 대기 중의 농도는 낮으나 상대적으로 지구온난화에 기여하는 정도가 $CO_2$에 비해 질량기준으로 310배가 높고, 생체 발생량이 크기 때문에 지구규모수지에 있어서 신중하게 고려되어야 한다. 온실기체의 국가배출자료는 기후변화협약과 관련된 국제협상 및 국내 저감대책 수립에 없어서는 안될 중요한 기초자료이다. (중략)

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하ㆍ폐수처리시설에서의 온실기체 발생특성 (Emissions of Green House Gas from Wastewater Treatment Process)

  • 전의찬;유만식;장영기;김전희;서경애
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.129-130
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    • 2002
  • 지구온난화를 유발하는 온실효과기체의 대표적인 성분으로는 이산화탄소, 메탄, 프레온류, 아산화질소 등을 들 수 있으며, 각 성분의 대기 중 농도는 산업화의 진행에 따라 지속적이고 철저한 증가 추세를 보이고 있다. 이에 따라 지구 온난화 현상은 점차 가속화되는 경향을 보이고 있으며, 온실효과기체가 현재와 같은 증가율로 증가하게 되면 2030년대에는 지구 전체의 평균기온이 현재에 비해 약 1.5-3.5$^{\circ}C$ 상승하게 되고, 기후 변동, 생태계의 교란, 해수면 상승, 토양침식 증가 등의 결과가 예측된다. (중략)

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아산화질소를 산화제로 사용하는 실험용 액체로켓의 폭발사례 및 안전사용방안 (Explosive Accidents and Safe Handling of an Experimental Liquid Rocket Engine Using Nitrous Oxide as Oxidizer)

  • 최송이;박석영;이동건;김도헌;구자예
    • 한국추진공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.46-54
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    • 2015
  • 아산화질소는 친환경적이고 비교적 안전하며 자발가압으로 공급될 수 있어서 다수의 액체로켓엔진 관련 연구기관 및 학교에서 산화제로 사용하고 있다. 그러나 본 연구실에서 에탄올 및 기체 아산화질소 추진제 조합을 이용한 연소시험 중 원인을 알 수 없는 폭발 현상이 다수 발생하였고, 본 논문에서는 분사기 내부에서의 아산화질소 분해 반응, 아산화질소 공급압력을 높이기 위한 탱크 가열에 따른 배관 내 아산화질소 재응축을 폭발현상의 원인으로 지목하고 해결책 및 안전한 아산화질소 산화제 사용방안을 제시하였다.

챔버를 이용한 농작지로부터의 기체배출량 측정과 배출특성 연구 : 일산화질소(NO)와 아질산가스($N_{2}O$)의 배출량산정 (Measurements of Gases Emissions from Agricultural Soils and Their Characteristics with Chamber Technique : Emission of NO and $N_{2}O$)

  • 김득수;오진만;고현석;두강진
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.225-228
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    • 2000
  • 대류권내에 존재하는 질소산화물(NO$_{y}$ )은 지구대기의 대기화학변화에 매우 중요한 역할을 한다. NO$_{x}$는 대류권 하층에서 광화학 과정에 관여하여 탄화수소와 함께 오존(O$_3$)을 포함한 광화학스모그를 발생시키는 역할을 한다. 또한 질소산화물 중 아산화질소($N_2$O)는 매우 안정한 기체로서 NO$_{x}$처럼 대류권내에서 활발한 화학 반응에 관여하지는 않지만, 메탄(CH$_4$), 이산화탄소($CO_2$), 오존(O$_3$) 등과 함께 지구온난화에 기여하는 온실기체로서 지구기후변화와 밀접하게 연관되어 있다. (중략)

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PE/$LN_2O$ 하이브리드 로켓 모터의 연소특성에 관한 연구 (A Study on the Combustion Characteristic in Hybrid Rocket Motor using PE/$LN_2O$)

  • 김기훈;이정표;김수종;조정태;김학철;우경진;성홍계;문희장;김진곤
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.233-236
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    • 2009
  • 산화제는 $LN_2O$, 고체연료는 HDPE(High Density PolyEthlene)를 사용하여 산화제의 상 및 연료포트 직경에 따른 하이브리드 로켓 모터의 연소특성을 비교 분석하였다. 불완전한 액적의 기화와 연료와 산화제의 혼합으로 인해 산화제로 $GN_2O$ 보다 $LN_2O$를 적용했을 때, 연소효율이 낮게 나타났다. O/F비에 따른 화염온도변화 및 끝 단면적에서의 연소반응으로 인해 $LN_2O$$GN_2O$를 사용하였을 경우 고체연료의 초기 포트 직경에 따른 후퇴율의 경향이 달리 나타났다.

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고온 불활성 기체 분위기에서 아산화질소 열분해 및 반응속도에 관한 연구 (A Study of Nitrous Oxide Thermal Decomposition and Reaction Rate in High Temperature Inert Gas)

  • 이한민;윤재근;홍정구
    • 한국분무공학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.132-138
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    • 2020
  • N2O is hazardous atmosphere pollution matter which can damage the ozone layer and cause green house effect. There are many other nitrogen oxide emission control but N2O has no its particular method. Preventing further environmental pollution and global warming, it is essential to control N2O emission from industrial machines. In this study, the thermal decomposition experiment of N2O gas mixture is conducted by using cylindrical reactor to figure out N2O reduction and NO formation. And CHEMKIN calculation is conducted to figure out reaction rate and mechanism. Residence time of the N2O gas in the reactor is set as experimental variable to imitate real SNCR system. As a result, most of the nitrogen components are converted into N2. Reaction rate of the N2O gas decreases with N2O emitted concentration. At 800℃ and 900℃, N2O reduction variance and NO concentration are increased with residence time and temperature. However, at 1000℃, N2O reduction variance and NO concentration are deceased in 40s due to forward reaction rate diminished and reverse reaction rate appeared.

동축형 다공성재 분사기의 에탄올/아산화질소 연소성능 (Combustion Performance of a Coaxial Porous Injector using Ethanol/N2O Propellant)

  • 김도헌;이건웅;구자예
    • 한국추진공학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.37-46
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    • 2013
  • 2상유체 동축형 다공성재 분사기는 중심포스트에서 분사되는 액체제트 주위로 형성된 다공성재 실린더의 내부 표면에서 기체를 반경방향으로 분사한다. 동축형 다공성재 분사기의 추진제 혼합비에 따른 연소성능을 분석하기 위하여 에탄올/아산화질소 추진제를 사용한 단일 축소형 분사기의 연소시험이 수행되었으며, 수집된 데이터 및 계산된 성능인자들에 대하여 불확실도 해석이 이루어졌다. 연소시험에 의한 추진제 혼합비에 따른 특성속도 경향은 CEA 이론값과 유사하였으나 최대값을 가지는 혼합비 영역이 이론혼합비영역에 가까웠다. 특성속도효율은 산화제 과잉 영역으로 갈수록 더 높게 나타났다.

자발가압 성질을 가진 아산화질소의 2상유체 모델링을 통한 하이브리드 로켓 내탄도 해석 I (The Hybrid Rocket Internal Ballistics with Two-phase Fluid Modeling for Self-pressurizing $N_2O$ I)

  • 이정표;이선재;우경진;오지성;정식항;문희장;성홍계;김진곤
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.45-49
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    • 2011
  • 자발가압 특성이 있는 $N_2O$를 적용한 Blow-down 산화제 공급방식은 조절 시스템(Regulated system)에 비해 많은 장점을 가지고 있다. 그러나 탱크 내에 $N_2O$가 액체와 기체의 2상으로 공존하고, 유동이 배출되는 동안 탱크 안의 $N_2O$의 물성치가 계속적으로 달라지기 때문에 배출 유량을 예측하는데 어려움이 있다. 본 논문에서는 $N_2O$를 적용한 Blow-down 산화제 공급방식을 간단하게 해석 할 수 있는 방법을 연구했다. 포화상태 $N_2O$의 물성치는 NIST 데이터베이스를 이용했으며, 인젝터 모델로 nonhomogeneous nonequilibrium(NHNE) 모델을 적용하였다. 하이브리드 로켓 연소기를 이용해 cold flow test를 수행하였으며, 두 결과가 잘 일치함을 확인했다.

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