• 한국추진공학회지
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• 제16권4호
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• pp.93-98
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• 2012

유도탄의 저온 사출 시스템 구현에 있어서 요구된 이탈모타 개발 중 나타난 복기 추진제의 연소불안정, 특히 chuffing 현상을 해결하기 위해 시도되었던 여러 가지 기술적 접근방법과 이들의 시험 결과를 수록하였다. 본 이탈모타에서는 일반적으로 점화 에너지와 관련이 깊은 것으로 알려진 chuffing 현상이 점화 에너지의 공급량이나 공급 방법 등에 의해는 억제 효과가 나타나지 않았고, 특성길이($L^*$)의 증가 및 추진제에 감쇄 물질인 ZrC를 2% 첨가함으로써 억제되었다. 이로써 복기 추진제의 연소불안정을 해결할 수 있는 새로운 경험을 얻게 되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.229-232
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• 2009

하이브리드 로켓의 연소 과정에서 DC-shift 현상을 관찰할 수 있다. 이와 같은 현상은 갑작스런 구조적 문제를 일으키거나 추력의 감소를 가져와 성능의 저하를 유발한다. DC-shift 현상에 대한 이해를 통해 하이브리드 로켓의 연소 안정의 조건을 알 수 있다. 이 논문에서는 음향모드와 와류유출주파수를 이용하여 DC-shift 현상을 유도하고 주파수의 변화에 따른 DC-shift 현상의 발생 조건과 세기에 대해서 알아보았다. DC-shift 현상에 대한 실험적 연구를 통하여 연소 안정의 조건을 정의하였다.

• 한국연소학회지
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• 제22권1호
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• pp.39-45
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• 2017

Combustion instability analysis of partially premixed model gas turbine combustor was conducted with 1D lumped method. Flame Transfer Function(FTF) was obtained with variation of fuel composition by Photo Multiplier Tube(PMT) and Hot Wire Anemometry(HWA). Decreasing instability frequency was observed when combustor length increased and multi-mode instability was confirmed. Instability frequency mode was changed while $H_2$ composition rate was increased and had agreement with experimental value. This work confirms that prediction of longitudinal combustion instability mode of partially premixed combustor is possible using 1D lumped method.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권11호
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• pp.1131-1139
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• 2009

연소불안정현상은 주로 음향파와 열방출률 섭동간의 상호작용에 의해 발생한다고 알려져 있다. 이러한 현상은 헬름홀츠 공진기와 같은 수동제어기를 사용하여 감소시킬 수 있다. 그러나 헬름홀츠 공진기는 일반적으로 좁은 주파수대역에 대해서만 효과가 있는 단점을 가진다. 따라서 본 연구에서는 다양한 작동 범위에서 효과를 가질 수 있도록 피스톤을 사용하여 헬름홀츠 공진기의 부피를 변화시켜가며 연소불안정현상에 적용하였다. 그 결과 피스톤을 최적 위치인 40mm에 동조시킴으로써 연소 불안정 모드의 진폭을 크게 감소시킬 수 있었다. 그리고, 연소기와 헬름홀츠 공진기 사이의 동압의 위상차가 흥미로운 관계에 있음을 나타내었다. 또한 헬름홀츠 공진식과 위상차를 이용한 능동적으로 동조되는 수동제어방식에 대해 알아보았다.

• 한국추진공학회지
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• 제14권5호
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• pp.92-100
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• 2010

75톤급 기술검증용 연소기의 연소안정성 시험이 저압 조건에서 수행되었다. 이 시험에 사용된 두 개의 연소기 헤드 중 하나는 631개의 분사기를 가지며, 다른 하나는 721개의 분사기를 가진다. 631개의 분사기를 갖는 연소기 헤드는 연소압력 30 bar에서 자발 불안정이 발생하였고 721개의 분사기를 갖는 연소기 헤드는 동일한 연소압력과 동일한 유량 조건에서 고주파 연소안정성이 유지됨을 보였다. 그러나 721개의 분사기를 갖는 연소기 헤드는 연소압력 20 bar에서 자발 불안정이 발생하였고 이러한 결과로부터 연소기 헤드의 형상은 안정성 경계 영역을 변화시킴을 알 수 있었다.

• 한국연소학회지
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• 제21권2호
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• pp.29-37
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• 2016

This study described the experimental investigations of combustion instability in a model gas turbine combustor. Strong coupling between pressure oscillations and unsteady heat release excites a self-sustained acoustic wave, which results in a loud and annoyed sound, and may also lead to a structural damage to the combustion system. In this study, in order to examine the combustion instability phenomenon of a dual swirling combustor configuration, the information of heat release and pressure fluctuation period with respect to the variation in both thermal power and combustor length was collected experimentally. As a result, the fundamental acoustic frequency turned out to increase with the increasing thermal power without respect to the combustor length. The frequency response to the combustor length was found to have two distinct regimes. In a higher power regime the frequency significantly decreases with the combustor length, as it is expected from the resonance of gas column. However, in a lower power regime it is almost insensitive to the combustor length. This insensitive response might be a result of the beating phenomenon between the interacting pilot and main flames with different periods.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권9호
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• pp.1284-1291
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• 2002

Combustion instabilities are an important concern associated with lean premixed combustion. Laboratory-scale dump combustor was used to understand the underlying mechanisms causing combustion instabilities. Experiments were conducted at atmospheric pressure and sound level meter was used to track the pressure fluctuations inside the combustor. Instability maps and phase-resolved OH chemiluminescence images were obtained at several conditions to investigate the mechanism of combustion instability and relations between pressure wave and heat release rate. It showed that combustion instability was susceptible to occur at higher value of equivalence ratio (>0.6) as the mean velocity was decreased. Instabilities exhibited a longitudinal mode with a dominant frequency of ∼341.8 Hz, which corresponded to a quarter wave mode of combustor. Heat release and pressure waves were in-phase when instabilities occurred. Rayleigh index distribution gave a hint about the location where the strong coherence of pressure and heat release existed. These results also give an insight to the control scheme of combustion instabilities. Emission test revealed that NOx emissions were affected by not only equivalence ratio but also combustion instability.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.263-266
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• 2009

본 연구는 GE 7FA+e DLN 2.6 가스터빈 연소기를 축소 제작한 모형 가스터빈 연소기의 연소 동특성 및 연소불안정 현상을 알아보고 위해 진행되었다. 모형 연소기에 사용된 연료노즐은 1/3 크기로 상사하여 제작되었으며, 실제 연료노즐과 동일한 2단 스월러(swirl vane)를 가지고 있다. Plenum과 연소기의 형상은 실 가스터빈과 유사한 음향학적 특성을 가질수 있도록 설계되었다. 실험은 공기온도 $200{\sim}400^{\circ}C$, 대기압, 노즐출구 속도 $30{\sim}75\;m/s$, 당량비 $0.4{\sim}1.2$, 연소실 길이 $375{\sim}700\;mm$,에서 이루어졌으며, 그 결과 소염영역 근처의 저 당량비 영역과 당량비 1.1 이상인 연료 과농 상태에서 연소 불안정 현상이 관찰 되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제17권6호
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• pp.1-10
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• 2013

본 연구에서는 다이아프램이 설치된 하이브리드 로켓 모터에서 발생하는 큰 압력진동의 가진 요인을 분석하였다. 다이아프램 유 무와 다이아프램 직경, 산화제 유량, 연료 길이 등의 다양한 실험조건을 고려하여 하이브리드 로켓 모터 추진시험을 수행하였고, 하이브리드 로켓 모터 가시화 장치를 이용하여 다이아프램이 삽입된 연소기의 내부 연소장을 가시화 하였다. 이러한 실험을 통해 주요 연소실 압력 가진 요인은 hole-tone인 것으로 판단되고, hole-tone 모델로 예측한 주파수와 추진 시험을 통해 획득한 주요 압력진동 주파수가 잘 일치함을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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• pp.240-243
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• 2003

Combustion instability phenomena have been observed in various different combustion systems. For each specific combustion system, pressure fluctuations measured during high frequency combustion instability presented many different characteristics. High frequency instability occurring in a lean premixed gas turbine combustor mar be dominantly affected by a nonlinear relation between pressure oscillations and heat release rate fluctuations, and gas dynamics plays a crucial role in determining an amplitude of a limit cycle for a liquid rocket thrust chamber. Combustion instability phenomena manifest their inherent nonlinear characteristics. One is a limit cycle and the other bifurcation described by nonlinear time series analysis.