• 항공우주기술
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• 제6권2호
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• pp.14-20
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• 2007

본 연구에서는 램제트 엔진의 연소기용 제트분사식 화염안정기의 특성을 분석하였다. 제트화염안정기는 분사각 및 제트운동량 변화를 통하여 화염을 손쉽게 제어할 수 있으며 별도의 열손상방지장치를 장착하지 않아도 된다는 장점이 있다. 또한 제트류와 주류간의 난류혼합효과로 인해 기계식 화염안정기보다 더 뛰어난 화염안정효과를 보였다. 이러한 제트화염안정기는 램 제트엔진의 제어성능을 더욱 향상시킬 수 있을 것이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제23권5호
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• pp.711-718
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• 1999

Current turbulence models including modified $K-{\varepsilon}-{\tau}$ turbulence model do not predict compression effect on turbulence accurately in an internal combustion engine. The $K-{\varepsilon}-{\tau}$ turbulence model was suggested to improve the predictability of compression effect by We et al. In this paper a numeri-cal study was performed to clarify the applicability of the $K-{\varepsilon}-{\tau}$ turbulenc model to the calculation of the in-cylinder flow of an axisymmetric engine. THe results using $K-{\varepsilon}-{\tau}$ turbulence model are compared to those from the modified $K-{\varepsilon}-{\tau}$ turbulence model and experimental data. The mean veloc-ity and rms velocity profiles using $K-{\varepsilon}-{\tau}$ turbulence model showed a better agreement with an experimental data than those of modifid $K-{\varepsilon}-e$ turbulence model.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.912-919
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• 1994

The engine combustion is one of the most important processes affecting performance and emissions. One effective way to improve the engine combustion is to control the motion of the charge inside a cylinder by means of optimum induction system design, because the flame speed is mainly determined by the turbulence at compression(TDC) process in S.I. engine. It is believed that the tumble and swirl motion generated during intake stroke breaks down into small-scale turbulence in the compression stroke of the cycle. However, the exact nature of this relationship is not well known. This paper describes the tumble flow measurements inside the cylinder of a 4-valve S.I. engine using laser Doppler velocimetry(LDV) under motoring(non-firing) conditions. This is conducted on an optically assesed single cylinder research engine under motored conditions at an engine speed of 1000rpm. Three different cylinder head intake port configurations are studied to develop a better understanding the tumble flow generation, development, and breakdown mechanisms.

• 대한기계학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.395-408
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• 1987

본 연구에서는 이러한 예측능력 향상에 중점을 두어 2차원 축대칭 모델엔진 실린더내의 유동장 및 열전달특성을 예측할 수 있는 새로운 코오드를 개발하여 실험자 료와의 비교를 통해 프로그램을 검증하고 흡입 및 압축과정을 수치시뮬레이션한 결과 를 보고하고자 한다. 아울러 선회속도의 영향도 고찰하였다. 난류모델은 K-.epsilon.난류 모델을 압축성 효과가 고려되도록 수정된 모델을 사용하였으며 TEACH코오드를 기본으 로 하여 비정상 압축성 유동을 풀 수 있는 새로운 알고리즘을 개발하여 수정하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제14권2호
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• pp.16-21
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• 2010

분사된 연료의 미립화(atomization), 증발(evaporation), 그리고 혼합기형성과정(mixture formation process)이 디젤엔진의 착화 및 연소특성에 영향을 미치기 때문에, 디젤엔진 내에 분사된 연료의 구조해석으로부터 일련의 과정, 즉 고압분사, 분열(breakup), 미립화, 그리고 주위기체의 난류 도입(entrainment)에 관한 연구$^{1-3)}$는 꾸준히 행해져왔다. 본 연구는 증발디젤분무의 구조해석으로부터 디젤충돌분무의 혼합기형성과정을 조사한다. 주위기체의 밀도는 실험변수로서 선택하였고, $5.0kg/m^3$에서 $12.3kg/m^3$까지 변화시켰다. 그리고 소형고속디젤엔진에 있어서 연료분사초기의 상태의 고온 고압 설정이 가능한 정적용기를 사용했다. 주위 온도와 연료분사압력은 각각 700K 및 72MPa로 일정하게 유지했다. 충동증발분무의 액상과 기상의 이미지는 엑시플렉스형광법으로 동시 계측하였다. 실험결과로서 주위기체의 밀도가 높을수록 충돌분무의 선단도 달거리가 주위기체의 항력으로 인하여 감소하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제17권2호
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• pp.9-15
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• 2013

Shchelkin 나선으로 알려진 나선형 난류고리가 아세틸렌-산소 혼합기의 데토네이션파의 성능에 미치는 영향을 실험적으로 연구하였다. 고속응답 압력 트랜스듀서로 측정된 압력 피크의 시간차를 이용하여 데토네이션파 속도를 산출하였다. 또한 추력대를 이용해 데토네이션파의 강도를 측정하여 나선형 난류고리가 연소성능에 미치는 영향을 분석하였다. CFD를 이용하여 간접적으로 유량을 산출하고, 최대 충진률을 위한 최소 충진시간을 도출하였다. 아세틸렌-산소 추진제의 당량비 2.4에서 최대속도 및 압력을 나타냈으며, CEA로 계산된 C-J 속도와 유사한 값을 보였다. 짧은 연소기와 짧은 나선형 난류고리를 사용하는 경우에 최대의 데토네이션파 속도를 나타냈지만, 반대로 난류고리를 사용하지 않은 긴 연소기에서 최대 추력성능을 보였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.595-598
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• 2011

이중 연소 램제트(DCR) 엔진의 주 연소기에서 초음속 연소 현상을 수치해석을 동하여 연구하였다. 초음속 연소 유동은 유동의 압축성 효과에 연소 안정성이 크게 영향 받으므로, 일정 단면적 부분의 길이 및 확산 각에 대한 영향을 살펴보았다. 동일한 입구 조건에서의 해석의 결과 이중 연소 램제트 엔진 연소기의 연소 유동은 기본적으로 난류 부상 화염의 특징을 가짐을 알 수 있었으며, 부상 화염의 높이는 초음속 확산각이 작고 일정 단면적 부분이 긴 경우, 분사기 가까이 유지되만, 확산각의 변화에 심하게 영향 받아 작은 변화에도 부상화염의 높이가 크게 증가하거나 연소기 밖으로 blow-out 되므로, DCR 연소기의 설계에는 화염의 안정성이 충분히 고려되어야 함을 알 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권1호
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• pp.73-84
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• 2003

항공기내 연료온도의 변화가 유한차분식에 의하여 해석되었다. 항공기의 여러 임무 가운데 근접항공지원 임무가 20% hot day 외부대기 조건과 함께 이음속 영역에서 고려되었다. 수정 Dufort-Frankel기법의 explicit방법에 의해 수치계산이 수행되었다. 항공기는 난류유동장내에 있는 것으로 가정되었다. 추가 연료공급-회송 개념을 갖는 항공기 연료시스템 모델이 고려되었다. 본 해석의 결과로써, 추가연료 공급이 증가함에 따라 연료탱크의 온도는 상승함을 보인 반면, 엔진 입구에서의 연료온도는 몇몇 비행단계 및 엔진 연료요구량이 많은 구간을 제외하고는 감소함을 보였다. 본 해석으로부터, 추가 연료공급-회송개념을 사용한 연료시스템이 엔진입구 연료온도를 낮추기 위한 효과적인 방법임을 나타났다. 또한, 연료/오일 열교환기로 흐르는 연료유동량이 연료온도 변화에 중요한 인자임이 밝혀졌다.

• 에너지공학
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• 제20권2호
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• pp.163-169
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• 2011

기관의 구조를 변경하지 않는 상태에서 RM50의 사용 가능성에 대한 결정을 하기 위해 수치해석을 수행하였다. 열발생률을 비교한 결과 기관회전수가 증가할수록 각 연료간의 차이가 감소하였으며, RM50, 가솔린의 순서로 열발생률의 최대치가 높음을 알 수 있었다. 이는 연료의 연소속도의 순서와 동일하였다. 난류연소속도는 RM50이 가장 높으며 난류강도의 곡선은 난류 연소속도 곡선과 비슷한 경향을 보이고 있으며 RM50이 다른 연료에 비해 연소속도가 빠르고 소염거리가 짧으므로 연소실의 온도가 높아 NO 배출물을 증가시키는 요인이 되지만 NO의 화학적 반응 동력학의 영향에 의해 결과적으로 NO 배출물을 감소시킨다. 따라서 RM50 연료의 사용 가능성을 예측할 때는 연료의 저위발열량에 의한 실린더내 온도뿐 만 아니라 연소속도를 포함한 연소특성까지 고려할 필요가 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제16권1호
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• pp.55-63
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• 2012

동축제트분사기에 대한 난류유동의 특징이 비선형 $k-{\varepsilon}-f_{\mu}$ 모형[1]과 큰에디모사법에 의해서 조사되었다. 비연소조건에서 밀도가 다른 유체가 혼합될 때 레이놀즈수가 일정한 조건에서 리세스와 운동량비가 변화되었다. 비선형 $k-{\varepsilon}-f_{\mu}$ 모형은 리세스와 운동량비의 다양한 조건에서 의미있는 상관관계를 제안하였다. LES결과는 리세스에 의해서 난류유동 구조의 변화를 잘 묘사해 주었다. 리세스가 있는 경우 난류운동에너지의 발달은 리세스가 없는 경우보다 빠르게 나타났다. 또한, 혼합특성은 전단변형률의 변화가 지배적이었지만 국부적인 혼합은 리세스에 의해서 변화되었다.