• Title/Summary/Keyword: 다중스월인젝터

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Large Eddy Simulation on Swirl Direction Effect of a Combustor with Seven Swirl Injectors (7개 스월 인젝터 연소기의 스월 방향에 따른 유동 특성 LES)

  • Yoo, Kwang-Hee;Kim, Jong-Chan;Sung, Hong-Gye;Yang, Vigor
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.14-17
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    • 2010
  • To identify the turbulent flow characteristics resulted from the swirl direction of a combustor with seven swirl injectors, a 3D Large Eddy Simulation(LES) was implemented. The combustor of concern is the LRE combustor, designed by Aerospace Combustion Laboratory of Georgia Institute of Technology. The seven-clockwise-swirl-injectors combustor produces stronger flow interference among injectors, specially obvious tangential velocity near the wall, than the combustor with four-clockwise and three-counterclockwise swirl injectors. In addition, pressure fluctuations in the combustor with seven-clockwise-swirl-injectors was more amplified.

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A Study on the Turbulent Flowfield in the Annular Combustor with the Multi Swirl Injectors (환형연소기의 Multi Swirl Injector 상호간섭 영향에 관한 연구(1))

  • Kim, Jong-Chan;Sung, Hong-Gye
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.289-292
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    • 2009
  • Injector dynamics of multi swirl injectors in an annular combustor have been investigated by LES(Large Eddy Simulation) turbulent model with MPI parallel computation technique. The present study employs the LM6000 lean premixed swirl-stabilized annular combustor. Real shape combustor is simulated in order to investigate the detail interaction mechanism among multi-injectors. The strong vortex breakdown occurs at the impinging surface between the adjacent injectors so that the complex and strong oscillatory pressure propagates inside of the combustor. Tangential pressure fluctuation mode was captured by including multi injectors in computational domain.

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Effect of Multi-Swirl Injector on Acoustic Damping in Model Combustion Chamber (모형 연소실에 장착된 다중 스월인젝터의 음향학적 감쇠 효과)

  • Kim, Hyun-Sung;Kim, Byung-Sun;Yoon, Young-Bin
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.198-203
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    • 2007
  • The aim of this study is to suppress the high-frequency combustion instability by acoustic absorption through swirl injector with variable air core length. In the previous study, acoustic damping effects on air core (length, shape, volume) and location of the injector in a model chamber were investigated. Through previous results, our study has advanced to the effect of tuned multi-injectors. From the experimental data, it is proved that increasing of numbers of injectors mounted each anti-node point can increase acoustic damping effect. Also, when tuned injectors at 1L, 1T, 1L1T modes simultaneously are installed each anti-node point of model chamber, damping effect of tuned injectors with multi modes is well agreed with it of tuned injectors with single mode.

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Effect of Multi-Swirl Injector on Acoustic Damping for Reduction of Combustion Instability (연소불안정 저감을 위한 다중 스월 인젝터의 음향학적 감쇠기능)

  • Kim, Hyun-Sung;Kim, Byung-Sun;Yoon, Young-Bin
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.36 no.1
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    • pp.62-71
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    • 2008
  • Swirl injector with adjustable backhole length was analyzed to suppress high-frequency combustion instability in Liquid Rocket Engines. In order to analyze the effect of swirl injector as an acoustic absorber, swirl injector was regarded as a quarter-wave resonator and its damping capacity is verified in atmospheric temperature. Experiments were carried out with copied tubes on air core because the interior air core volume of injector has a direct effect on damping. From the experimental data, it is proved that increasing the number of injectors mounted at each anti-node point can increase acoustic damping effect. Also, when tuned injectors at 1L, 1T, 1L1T modes simultaneously are installed at each anti-node point of model chamber, the damping effect of tuned injectors with multi modes agree well with it of tuned injectors with single mode.

Experimental Investigation for Multi-Element Dual Swirl Coaxial Injector (다중요소 Dual Swirl 인젝터에 관한 실험적 연구)

  • Shin, Hun-Cheol;Lee, Seock-Chin;Park, Hee-Ho;Kim, Sun-Jin
    • Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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    • v.9 no.4
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    • pp.137-144
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    • 2006
  • The basic data obtained in this research for single element performance were directly applied to the design of injector head(7 elements). Designed performance of the 7-element Swirl Coaxial injector was $245kg_f$ sea level thrust with 20bar combustion chamber pressure. Numerical analysis were performed to obtain the change of spray pattern for the design of injector head, and we confirmed the feasibility and application of those results. Hot tests were performed for the multi-element injector to compare with the performance of the single element injector and those can be applied to the design of scaled liquid rocket engine. The basic data obtained in this research can be directly applied to the real liquid rocket injector design.

A Study on Combustion Characteristics of a Multi Injector Rocket Engine using $H_2O_2$/Kerosene as propellants (과산화수소/케로신 다중 인젝터의 혼합비에 따른 연소 특성 연구)

  • Yu, I-Sang;Jeon, Jun-Su;kim, Jai-Ho;Kim, Wan-Chan;Ko, Yung-Sung;Kim, Sun-Jin
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.129-132
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    • 2012
  • In this study, combustion performance tests of a multi coaxial-swirl injector engine using hydrogen peroxide and kerosene as propellants were performed to evaluate combustion characteristic according to mixture ratio between 6.0 and 9.0 by criterion of designed(7.6). Combustion characteristics were evaluated by calculated characteristic exhaust velocity($c^*$) and pressure fluctuation. Test results showed that the combustion efficiency was over 90% and the pressure fluctuation was within 1%.

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Spray Visualization Using Laser Diagnostics (레이저를 이용한 분무 가시화)

  • 윤영빈
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 2005.04a
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    • pp.87-112
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    • 2005
  • 분무를 정량적으로 측정하는 것은 노즐의 설계와 개발을 위해서 뿐만 아니라 연소 시스템 전반의 효율 및 불안정성의 제거, 공해 저감 등의 요구 조건을 만족하기 위해서 중요하다. 이를 위해 이전에는 분무장 내에 수집관을 삽입하는 기계적 패터네이터(Mechanical Patternator)와 같은 삽입식 측정 방식을 이용하여 왔으나, 최근에는 고속카메라, Malvern particle analyzer, PDPA, 광학 패터네이터(Optical Patternator)와 같은 분무장을 교란시키지 않으면서도 빠른 측정이 가능한 가시화 기술들이 적용되고 있다. 특히 광학 패터네이터는 레이저 평면광을 이용하여 분무를 측정하는 비삽입식 기술로 단시간 내에 분무장 내 액체 연료의 질량 및 액적 크기의 단면 분포를 동시에 얻어낼 수 있는 장점을 갖고 있다. 그러나 분무 액적들의 수밀도가 증가하는 경우에는 이들 액적에 의한 입사광 및 신호 감쇠, 다중산란 등에 의한 오차가 심하게 발생하여, 기존의 PDPA, PLIF 등의 광학 기법으로는 충분히 신뢰할 만한 결과를 얻기가 어렵게 된다. 이러한 분무를 정량적으로 측정하기 위해서는 입사광의 감쇠뿐만 아니라 분무장 내 액적들에 의한 신호의 감쇠 과정에 대한 고려가 필요하다. 주면 액적들의 영향을 최소한으로 줄이기 위해서는 레이저 평면광을 사용하는 광학 패터네이터와 달리 레이저 광선을 분무장에 조사하여 고압에서 나타날 수 있는 다중 산란에 의한 오차를 최소화할 수 있다. 이러한 이미지 처리 기법을 이용하는 광학 선형 패터네이터(Optical Line Patternator)를 이용하여 기존 레이저 계측기법으로 측정이 곤란하였던 고압 환경 하에서의 스월 동축형 인젝터의 분무 특성을 해석할 수가 있다. 2015(년도) 6,388, 2025(년도) 13,367, 2035(년도) 18,756, 2045(년도) 22,595, 시장점유율 증가로 인한 수출액 증가분 누적(억원) : 2015(년도) 3,411, 2025(년도) 8,847, 2035(년도) 14,433, 2045(년도) 18,005 또한 시나리오 비교평가를 실시하여 본 결과, 본 연구에서 정의한 순편익 누적(Cumulative Net Profit) 변수를 적용하면 현재 연구비 추세 대비 $30\%$ 까지 연구비를 증가 시키는 것이 효율적임을 알 수 있었다.성, 생산 용이성, 제품 디자인의 우수한 정도가 a=0.01 수준 하에서 유의적으로 추정되었다. 이들 변수들 중에서 품질경쟁력에 가장 큰 영향을 미치는 측정변수는 제품의 기본 성능, 수명(내구성), 신뢰성, 제품 디자인의 순서로 추정되었다. 이것은 한국 제조업이 아직 산업 디자인이 품질경쟁력에 크게 영향을 미치는 성숙단계에 이르지 못하였음을 의미한다. (2) 제품 디자인에게 영향을 끼치는 유의적인 변수는 연구개발력, 연구개발투자 수준, 혁신활동 수준(5S, TPM, 6Sigma 운동, QC 등)이며, 제품 디자인은 우선 품질경쟁력을 높여 간접적으로 고객만족과 고객 충성을 유발하는 것으로 추정되었다. 상기의 분석결과로부터, 본 연구는 다음과 같은 정책적 함의를 도출하였다. 첫째, 신상품 개발과 혁신을 위한 포괄적인 연구개발 프로젝트를 품질 경쟁력의 주요 결정요인(제품의 기본성능, 신뢰성, 수명(내구성) 및 제품 디자인)과 연계하여 추진해야 할 것이다. 둘째, 기업은 디자인 경영 마인드 제고와 디자인 전문인력 양성을, 대학은 디자인 현장 업무를 통하여 창의력 증진과 기획 및 마케팅 능력 교육을, 정부는 디자

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