• 제목/요약/키워드: 분사방식

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역방향 2차 공기 주입 방식을 적용한 소각 연소로의 Thermal NOx 및 CO 배출특성에 대한 축소모형실험 연구 (Experimental Study on Thermal NOx and CO Emission in a Laboratory-Scale Incinerator with Reversed Secondary Air Jet Injection)

  • 최종균;최우성;신동훈
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권8호
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    • pp.503-510
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    • 2016
  • 일반적으로 연소로는 연료의 연소과정에서 NOx, CO등의 공해물질을 배출한다. 본 연구는 소각연소로를 대상으로 2차 공기를 연소가스 흐름의 역방향으로 주입시키는 방법의 NOx 및 CO 배출특성에 대한 연구를 수행하였다. 연구의 주요변수는 1, 2차 공기의 유량비와 2차 공기의 투입 방향으로 설정하였다. 변수에 따른 NOx 및 CO 배출특성을 묘사하기 위해서 축소모형실험 연구를 수행하였다. 실험결과 1차 공기유량이 감소하고 2차 공기유량이 증가할수록 NOx가 감소되다가 일정 유량비 이상에서 다시 NOx가 다소 증가하는 형태가 나타났다. 역방향으로 빠른 유속의 2차 공기가 투입될 때 연소로 내부에 유동 재순환이 발생하여 혼합이 증가하고 이로 인해서 온도 영역이 고르게 분포되는 것으로 나타났으며 그 결과로서 thermal NOx의 저감 효과를 확인할 수 있었다. CO는 2차 공기가 역방향에서 높은 비율로 투입되는 조건이외에서는 측정되지 않았다. 측정된 경우도 CO의 농도는 2 ppm 이내로 안정적인 연소 조건으로 나타났다.

실물형 액체로켓 연소기 지상 연소 성능 결과 (Combustion Performance of a Fullscale Liquid Rocket Thrust Chamber)

  • 서성현;김종규;문일윤;한영민;최환석;이수용;조광래
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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    • pp.235-239
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    • 2005
  • 저궤도 위성 발사체에 적용 가능한 추력 30 tonf급의 연소기가 설계/제작되어 전반적인 연소 시험을 마쳤다. 터보 펌프식 개방형 사이클에 적용 가능한 재생냉각형으로 제작된 본 연소기는 초기 연소 성능 및 기능 검증을 위해 내열재 방식의 연소실을 이용하여 연소 시험을 수행하였다. 설계 조건을 중심으로 넓은 작동 구간에서 본 연소기는 안정된 연소 성능을 보였다. 연소기의 물리적 손상 또한 발생하지 않았으며, 만족할 만한 기능적 특성을 나타내었다. 연소기의 성능은 연소 효율이 95%, 그리고 지상 비추력이 254초로 초기 설계 대비 초과 내지는 동등 수준의 결과를 보였다.

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액체로켓 엔진용 고압 연소기의 연소시험 (Combustion Experiments of a High Pressure Liquid Propellant Thrust Chamber)

  • 서성현;한영민;문일윤;이광진;김종규;임병직;안규복;최환석
    • 한국추진공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.40-46
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    • 2006
  • 저궤도 위성 발사체에 적용 가능한 추력 30 tonf급의 연소기가 설계/제작되어 전반적인 연소 시험이 이루어졌다 터보 펌프식 개방형 사이클에 적용 가능한 재생냉각형으로 제작된 본 연소기는 초기 연소성능 및 기능 검증을 위해 내열재 방식의 연소실을 이용하여 연소 시험을 수행하였다. 설계 조건을 중심으로 넓은 작동 구간에서 본 연소기는 안정된 연소 특성을 보였다. 연소기의 물리적 손상 또한 발생하지 않았으며, 만족할 만한 기능적 특성을 나타내었다. 연소기의 성능은 연소 효율이 95%, 그리고 지상 비추력이 254초로 초기 설계 대비 초과 내지는 동등 수준의 결과를 보였다.

실물형 연소기의 형상에 따른 연소특성속도 비교 (Effect of Chamber Configuration on Combustion Characteristic Velocity of Full-scale Combustion Chamber)

  • 김종규;한영민;안규복;김문기;서성현;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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    • pp.149-152
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    • 2008
  • 30톤급 액체로켓엔진 실물형 연소기의 형상에 따른 연소특성속도에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구에서 연소기의 형상은 연소기 헤드와 분리가 가능한 내열재 및 채널 냉각형 연소실(${\varepsilon}$=3.2), 그리고 일체형인 팽창비가 각각 3.5와 12인 재생냉각형 연소기이다. 연소압력은 약 53${\sim}$60 bar 그리고 추진제 유량은 약 89 kg/s이고, 적용된 분사기는 리세스수가 1.0인 동축 와류형이다. 설계점 연소시험에서 팽창비가 12인 일체형 재생냉각 방식의 연소기가 가장 큰 연소특성속도를 보였는데 이는 추진제인 케로신이 분무되기 전 챔버 냉각으로 인한 온도 상승에 따른 엔탈피의 증가 및 연소압력의 증가에 기인한 것이다.

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전기추력기 연구개발 현황과 동향, Part I: 해외 (Current Status and Trends of Research and Development on Electric Thruster, Part I: Overseas)

  • 김호락;김수겸;원수희
    • 한국추진공학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.95-108
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    • 2019
  • 전기추진은 전기에너지를 이용하여 연료를 빠른 속도로 분사시켜 높은 비추력을 갖는 추진방식으로, 위성의 연료무게를 크게 감소시켜 발사비용 감소와 탑재체 무게를 증가 시킬 수 있어 세계적으로 매우 활발하게 연구되고 있다. 최근에는, 초소형위성부터 대형위성, 저궤도위성부터, 우주탐사선까지 다양한 목적으로 전기추력기가 활용되고 있으며, 완전전기추진을 이용하여 위성임무를 수행하고자 하는 위성들도 개발되어 점차 그 수가 증가하고 있다. 본 논문에서는, 세계적으로 연구가 가장 활발하게 진행되고 있는 미국, 유럽, 일본에서의 전기추력기 연구개발 현황과 동향에 대해서 살펴보고자 한다.

3가지 니들구동방식별 CRDi 디젤엔진용 고압 인젝터의 거시적 분무특성 비교해석 (Analysis of Macroscopic Spray Characteristics of Diesel Injectors with Three Different Needle Driving Type in Common Rail Direct Injection System)

  • 이진욱;민경덕
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제30권3호
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    • pp.351-358
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    • 2006
  • The capability of high pressure injection with small fuel quantify at all engine operating conditions is one of the main feature in common rail fuel injection system, which is used in small and light-duty Diesel engine. The key parameter for the better atomized fuel sprays and multiple injections of this common rail fuel injection control, that can be freely selected irrespective of the engine speed and load is the mechanism controlling the needle energizing and movement in high pressure Diesel injector. In the electro-hydraulic injector, the injection nozzle is being opened and closed by movement of the injector's needle which is balanced by pressure between the nozzle seat and the needle control chamber. This study describes the macroscopic spray structure characteristics of the common rail Diesel injectors with different electric driving method i.e. the solenoid-driven and piezo-driven type. The macroscopic spray characteristics such as spray tip speed. spray tip penetration and spray cone angle were investigated by the high speed spray, which is measured by the back diffusion light illumination method with optical system for the high speed temporal photography in a constant volume chamber pressurized by nitrogen gas. As the results, the prototype piezo-driven injector system was designed and fabricated for the first time in domestic case and the effect of injector's needle response driven by different drive type was compared between the solenoid and piezo-driven injector It was found therefore. that the piezo-driven injector showed faster needle response and had better needle control capability by altering the electric input value than the solenoid-driven injector.

냉각유로방식 변화에 따른 슬롯 막냉각에서의 유동 및 열전달 특성 (Flow and Heat Transfer Characteristics in a Slot Film Cooling with Various Flow Inlet Conditions)

  • 함진기;조형희
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제24권6호
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    • pp.870-879
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    • 2000
  • An experimental investigation is conducted to improve a slot film cooling system which can be used for the cooling of gas turbine combustor liner. The tangential slots are constructed of discrete holes with different injection types which are the parallel, vertical, and combined to the slot lip. The investigation is focused on the coolant supply systems of normal-, parallel-, and counter-flow paths to the mainstream direction. A naphthalene sublimation technique has been employed to measure the local heat/mass transfer coefficients in a slot with various injection types and coolant feeding directions. The velocity distributions at the exit of slot lip for the parallel and vertical injection types are fairly uniform with mild periodical patterns with respect to the hole positions. However, the combined injection type increases the nonuniformity of flow distribution with the period equaling twice that of hole-to-hole pitch due to splitting and merging of the ejected flows. The secondary flow at the lip exit has uniform velocity distributions for the parallel and vertical injection types, which are similar to the results of a two-dimensional slot injection. In the results of local heat/mass transfer coefficient, the best cooling performance inside the slot is obtained with the vertical injection type among the three different injection types due to the effect of jet impingement. The lateral distributions of Sh with the parallel- and counter-flow paths are more uniform than the normal flow path. The averaged Sh with the injection holes are $2{\sim}5$ times higher than that of a smooth two-dimensional slot path.

노즐 분사 방식의 ITO 표면 포토레지스트 박리과정 요인의 수치해석 (Numerical Investigation of Factors affecting Photoresist Stripping Process on the ITO Surface using the Spray Method)

  • 김준현;이준혁;강태성;주기태;김용성;정병현;이대원
    • 한국생산제조학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.158-165
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    • 2017
  • This study investigated spraying factors applicable to stripper usage. Cyclodextrine, as environment-friendly material, was included in the stripper composition. An efficient spray technology was applied for the Photoresist strip. For industrial applications, stripping requires a temperature below $50^{\circ}C$, a strip time within 50 s, and chemically stable activation. Spraying factors were organized considering many conditions-orifice diameter, working pressure (inlet speed), spray distance, and spray angle. For commercial practicability, the flow rate was limited to 3 L/min. The nozzle parameters were nozzle orifice diameter of 1.8-2.2 mm, spray distance of 40-60 mm, and injection speed of 0.7-1.2 m/s. Through the thermal spray movement of the fluid, the thermal boundary layer for a chemical reaction just above the ITO-glass surface and momentum region for sufficient agitation (above 4 m/s) was achieved.

커먼레일 연료 분사 방식 과급 디젤기관에서 비에스테르화 폐식용유의 적용 (Application of wasted soybean oil non-esterified on turbo-charged diesel engines with common rail fuel injection system)

  • 정석호;김경현;이한성;고대권
    • 수산해양기술연구
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    • 제49권1호
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    • pp.51-57
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    • 2013
  • A demand for bio-diesel oil increases as one of solution for exhaustion of fossil fuel and reduction of $CO_2$ emission, and research on bio-diesel is being carried out. Bio-diesel oil is mainly esterified from vegetable oil with methanol in order to use for fuel on diesel engine and has demerit that costs are increased as compared with directly using like non-esterified one. Bio-diesel oil within 3% mixed with gas oil is used at present, proportion of bio-diesel oil will be increase by 5% in future. We judged that wasted soybean oil non-esterified could be used on diesel engine with an electronic fuel injection according to previous researches with a mechanical fuel injection. A performance test using only gas oil, gas oil with esterified bio-diesel oil 5% and wasted soybean oil non-esterified 5% on diesel engine with the electronic fuel injection were carried out. It is noticed that gas oil with wasted soybean oil non-esterified 5% has more similar characteristics to gas oil than gas oil with esterified bio-diesel oil 5%.

최적 노즐형상을 갖는 수중램제트의 추진성능에 관한 연구 (A Study on Propulsion Performance of Underwater Ram-Jet with Optimized Nozzle Configuration)

  • 강호근;김유택;이영호
    • 대한조선학회논문집
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    • 제34권4호
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    • pp.42-52
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    • 1997
  • 수중램제트(underwater ram-jet)는 램흡입부(ram intake), 혼합실(mixing chamber) 및 노즐(nozzle)로 구성되어 있으며, 램흡입부로 유입된 작동유체는 압력이 증가되며 이 증압된 작동유체에 혼합실로부터 고압공기를 분사하여 기 액이상류를 형성하여 노즐을 통과하면서 대기압까지 팽창을 하여 작동유체를 고속으로 가속시켜 노즐출구로부터 추력을 얻는 방식으로 차세대 초고속 선박추진장치이다. 본 연구에서는 80노트를 낼 수 있는 선내관통형(buried type vessel) 램제트의 최적 노즐형상데이터를 이용하여 제반변수(벽마찰계수, 가스속도, 기포반경, 대기온도, 질량유량비, 디퓨저면적비, 작동유체의 속도구배)의 변화가 추진특성에 미치는 영향을 파악하였다.

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