• Title/Summary/Keyword: 성능불안정현상

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액체 로켓 추진기관의 연소불안정 현상

  • 윤명원;윤재건
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1997.04a
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    • pp.13-23
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    • 1997
  • 액체 로켓 추진기관의 개발에 가장 큰 장애요인은 연소불안정 현상이다. 연소불안정이 생기는 원인과 연소실내 음향효과에 따른 분류를 행하고 액체 로켓 추진기관 개발에서 발생하였던 연소 불안정 현상을 추진제 종류와 특성에 따라 살펴보았다. 또한 추진기관의 연소 안정성을 보장하기 위한 성능확인 시험과 연소 불안정을 억제하는 능동적, 수동적 방법에 관하여 기술하였다.

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Combustion Instability in Gas Turbine Engines (가스터빈에서의 연소불안정 현상)

  • Oh, Jeong-Seog;Yoon, Young-Bin
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.12 no.4
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    • pp.63-77
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    • 2008
  • This paper described the general concept of combustion instability and its mechanism in gas turbine engines. The approaching method to study this phenomenon was introduced including the up-to-date research activity in tile world. Combustion instability is one of critical problems, still now, affecting engine performance, durability and operation. In addition it is known that this problem is caused by coupling between fuel or air flow fluctuation and heat release rate in gas turbine engines, which is related with NOx reduction strategies. Therefore, in order to understand the current status of combustion instability we reviewed the combustion instability phenomenon in gas turbine engines.

Acoustic and Vaporization Responses due to High-Frequency Combustion Instabilities (음향 및 기화반응 모델을 이용한 고주파 연소불안정 예측)

  • 이길용;황용석;윤웅섭
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.1-1
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    • 1998
  • 로켓엔진 추력발생용으로 광범위하게 사용되는 액체추진제는 고성능, 대용량의 액체추진제 로켓엔진에서는 필연적으로 고주파 연소불안정의 문제를 수반하며, 이 연소불안정의 정도는 연소성능과 더불어 엔진개발의 성패를 좌우하는 중요한 여건이 된다. 따라서 안정한 로켓의 비행을 보장하기 위해서는 연소불안정의 문제가 선결되어야 한다. 연소불안정의 기본 메커니즘은 연소기에서 발생하는 압력섭동에 반응하여 불안정한 음향에너지를 되먹임하는 연소과정으로 설명된다. 연소불안정 현상이 발견된 이후 실험 및 이론적 접근에 의해 이와 같은 연소불안정 메커니즘 및 예측에 대한 체계적인 연구가 이루어져 왔으며, 현재까지의 다양한 고주파 연소불안정 예측방법 중에서 음향 및 기화 응답함수를 이용하는 방법은 직관적 고찰에 의존하는 단순한 연소모델을 적용하며 주로 음향적 섭동에 의한 연소의 반응을 연소안정성 평가의 파라메터로 사용한다. 이와 같은 음향적인 예측방법은 연소불안정 현상을 이론적으로 전개하므로 경제적으로 각종 설계변수에 대한 연소불안정의 변화를 구분할 수 있는 장점이 있어 성능 및 호환설계와 병행하여 로켓엔진 연소실의 초기 안정성 설계방법으로 주로 사용된다.

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DC-shift Instability in Hybrid rocket (하이브리드 로켓의 DC-shift 불안정 발생 특성)

  • Kang, Dong-Hoon;Lee, Chang-Jin;Monkhinoo, Monkhinoo
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.229-232
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    • 2009
  • DC-shift phenomenon can be observed in Hybrid rocket combustion. This phenomenon makes performance drop which is structure problem or reduce thrust. Understanding of DC-shift phenomenon, the conditions of the hybrid rocket combustion stability can be found. In this paper, the condition of DC-shift was found and made by using acoustic mode and vortex shedding frequency. The conditions of stable combustion was defined from the experimental study of DC-shift phenomenon.

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고속선의 파랑중 조종성능

  • 손경호
    • Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.32 no.1
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    • pp.36-39
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    • 1995
  • 본고에서는 고속선의 항행 안전성과 관련된 공통의 문제로서 파랑중 조종성능에 관해서 언급하 고자 한다. 파랑중 조종성능이 문제시되는 것은 선박이 추파(following seas) 또는 추사 파(quartering seas)를 받으면서 고속으로 항해할 때이다. 보통의 속도 범위에서 운항되는 일반 선박중에서도 컨테이너선, 어선 등과 같이 비교적 속력이 빠른 선박은 추사파중에서 선수 동 요가 크게 일어나며, 보침을 위한 조타량이 커짐과 동시에 힁동요가 심하게 일어나는 것으로 알려져 있다. 이러한 불안정 현상은 정도의 차이는 있을지언정 고속선에서도 마찬가지 경향을 보이고 있다. 파랑중 조종성능을 요약하면 추파 또는 추사파중에서의 복원성과 보침성 문제에 귀착된다, 추사파중에서의 복원성 문제는 선체 중심이 파정에 위치할 때 복원력 저하로써 설명될 수 있으며, 이러한 현상은 파장과 선체 길이가 거의 같고 선속이 파속과 거의 같은 조건하에서 일어난다고 알려져 있다. 이러한 조건을 만족하는 선속은 Froude수 0.4 정도로서 고속선의 운항 범위에 미달되는 속도이다. 추사파중에서의 보침성 문제는 브로칭(broaching-to) 현상으로써 설명될 수 있으며, 브로칭 현상은 파장이 선체 길이의 2배 정도이고, 선속과 파속이 거의 같은 조건하에서 일어난다고 알려져 있다. 이러한 조건을 만족하는 선속은 Froude수 0.56 정도로서 고속선의 운항 범위와 일치하는 속도이다. 따라서 본고에서는 고속선을 대상으로 하기 때문에 복원성 문제는 다루지 아니하고 브로칭 현상에 관해서만 간략히 기술하기로 한다.

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The Nonlinear Combustion Instability Prediction of Solid Rocket Motors (고체로켓모터의 비선형 연소 불안정성 예측 기법)

  • Hong, Ji-Seok;Moon, Hee-Jang;Sung, Hong-Gye;Um, Won-Seok;Seo, Seonghyeon;Lee, Do-hyung
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.20 no.1
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    • pp.20-27
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    • 2016
  • The prediction of combustion instability is important to avoid an obvious threat to the structural safety and the motor performance because it affects the apparent response function of the propellant, the burning rate, and a mean flow Mach number at the local surface. The combustion instability occurs in case acoustic waves were coupled with the combustion/flow dynamic frequency. In this paper, an acoustic instability model is derived from the nonlinear wave equation for analysing acoustic dynamics in solid rocket motors. The chamber pressure and burning rate effects on combustion instability have been investigated.

A Study on the Improvement of Measuring Accuracy of the Experiments in Towing Tank (I) (Water Temperature, Air Bubbles and Turbulence Stimulator) (예인수조시험의 계측정도 향상에 관한 연구 (I) (수조수온, 기포와 난류촉진장치에 대하여))

  • Park, Yong-Jea
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.34 no.2
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    • pp.1-10
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    • 1997
  • We have been noticing the unstable phenomena of measured data which may give a bad influence on the prediction of powering performance characteristics. In this paper, ununiformity of water temperature according to the water depth in towing tank, variation of water temperature between summer and winter, effect of turbulence stimulator and double line phenomena in the resistance test are investigated. And circulating the tank water, heating the towing tank, degassing the tank water and improving the turbulence stimulator are proposed as it's solutions.

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Improvement of Performance Instability and Miniaturization of Very Low Specific Speed Centrifugal Pump (극저비속도 원심펌프의 불안정성능개선 및 소형화에 관한 연구)

  • Choi, Young-Do;Kurokawa, Junichi
    • The KSFM Journal of Fluid Machinery
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    • v.10 no.4
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    • pp.21-28
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    • 2007
  • The ratio of disk friction loss in a centrifugal pump is very large for the total pump loss in the range of very low specific speed. Therefore, impeller radius should be shortened to increase the pump efficiency because the disk friction loss is proportional to the fifth power of impeller radius. In order to compensate the decreased head by the shortened impeller radius, vane angle at impeller outlet should be increased. However, as the vane angle at impeller outlet becomes larger, performance instability occurs at low flow rate regions. In this study, J-Groove is adopted to suppress the performance instability and detailed examination is performed for the influence of the J-Groove on the pump performance. The results show that J-Groove gives good effect on the suppression of performance instability. Moreover, as J-Groove increases pump head considerably, the pump size can be smaller for head requirements.

Negative DC-shift Instability in Hybrid Rocket (하이브리드 로켓에서의 Negative DC-shift 발생 특성)

  • Kang, Dong-Hoon;Lee, Chang-Jin
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.522-525
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    • 2009
  • DC-shift phenomenon can be observed in Hybrid rocket combustion. This phenomenon makes performance drop which is structure problem or reduce thrust. Understanding of DC-shift phenomenon, the condition of the hybrid rocket combustion stability can be found. In this paper, the condition of Negative DC-shift was found and made by changing oxidizer flow with pre-post chamber. The Negative C-shift phenomenon and characteristic were defined from the experimental study.

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Development of a gas generator to obtain highly progressive performance using bundle cylindrical grains (Highly progressive 성능을 위한 다발 원통형 그레인 가스발생기 개발)

  • Oh, Seok-Jin;Cha, Hong-Seok;Lee, Yeung-Jo
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.141-144
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    • 2009
  • This paper presents an achieving method of highly progressive pressure gradient to enhance the missile ejection system's performance by using a gas generator. To obtain a stable burning, the decrease of a grain's L/D is proposed except making radial holes through the grain. New approach by applying adjustment of a grain's L/D reduces the maximum acceleration level by about 33% than that of reference model.

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