• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.04a
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• pp.2-2
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• 1998

현대우주항공(주)가 미국의 AlliedSignal사와 함께 국제 공동 개발중인 10MW급의 ASE120 엔진은 항공용 엔진을 산업용으로 개조한 개조형 엔진으로서 희박 예혼합 예기화(Lean Premix prevaporization) 방식의 연소기를 쓰고 있다. 이 연소기는 연소에 관여하는 공기량을 부하에 따라 가감하여 일정 공연비를 유지하는 air staging법을 사용하고 있으며 이로써 연소화염온도를 일정치로 조절하여 연소중 생성되는 유해가스의 양을 목표치 이하로 제어한다. 연소화염온도 설계치는 2912$^{\circ}$F이며 배기가스 발생량은 NOx, CO모두 궁극적으로 10ppmv 이하를 목표로 하고 있다. 이러한 건식 저 배기가스(Dry Low Emission) 연소기가 그 역할을 다하기 위하여는 양호한 혼합기를 확보하는 것이 선결 문제이다. 본 연구소에서는 두 개의 혼합기(mixing can)가 180$^{\circ}$ 간격으로 환형 연소기(annular type)에 접선 방향으로 설치되어 대칭을 이루고 있고 혼합기의 혼합성능을 측정하기 위하여 제작된 시험장치에는 하나의 혼합기만을 쓰고 있다.

• 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.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.13 no.2
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• pp.150-159
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• 2014

This study provides a brief introduction to application of the computational fluid dynamics to domestic development of combustion devices for liquid-propellant rocket engines. Multi-dimensional flow analysis can provide information on the flow uniformity and pressure loss inside the propellent manifold, from which the design selection can be performed during the conceptual design phase. Multi-disciplinary performance analysis of the thurst chamber can also provide key information on performance-related design issues such as fuel film cooling and thermal barrier coating conditions. Further efforts should be made to develop numerical models to resolve the mixing and combustion characteristics of LOX/kerosene near the injection face plate.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.9 no.3
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• pp.16-22
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• 1987

직접분사식 디젤기관의 성능과 배기가스 문제에 여향을 주는 실린더 내에서의 연소형태는 크게 연료분사계와 흡입공기 유동계 두 가지에 의해 결정된다. 즉 분사율, 부사시기, 분무형태와 같은 분사계의 특성과 공기선회, 스퀴시(squish), 난류와 같은 공기 유동 특성에 의하여 연소형태가 결 정된다. 이러한 복잡한 연소형테를 기관 특성에 맞게 조정한다는 것은 대단히 어려운 문제인데 이것은 연료화 공기의 혼합이 연소실형상과 흡기계의 형상에 큰 영향을 받으며 연료가 액체 상 태로 연소실내로 들어와 분무과정을 통하여 증발이 되어야만 연소가 가능하기 때문이다. 특히 흡입공기 유동계에 있어서 현재의 직접 분사식 대젤기관의 흡입구 형상은 흡입공기의 운동에너 지에 모멘트를 가하여 연소실내에서 공기의 선희(swirl)를 발생시켜 줌으로써 연료와 공기의 혼 합기를 형성시키는 Helical type이 많이 이용되고 있다. 그러나 기관 성능과 배기가스 특히 NOx는 상반관계를 이루기 때문에 연소실내로 들어오는 흡입공기의 선희강도(swirl ratio)를 너무 강하게만 한다고 하여 좋은 결과를 얻을 수는 없다. 따라서 설계하고자 하는 각 기관에 있어서 요구되는 성능과 배기가스 문제를 만족하는 흡입공기의 선희강도가 얻어질 수 있도록 흡입구 형상을 설계한다는 것은 많은 연구와 경험이 요구되고 있다. 본 자료에서는 직접분사식 디젤기 관에 있어서 흡입공기의 최적 선희강도에 대한 설정방법과 흡입구 형상 설계를 위한 설계 이론 및 정상류 Rig test상에서의 흡입공기 선희강도의 평가방법을 소개하고자 한다.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2003.10a
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• pp.74-74
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• 2003

로켓엔진의 연소실에서는 고온의 연소가스로부터 다량의 열이 발생하기 때문에 이로부터 연소실을 보호하기 위한 방법이 필수적으로 요구된다. 한국 최초의 액체 로켓인 KSR-III 로켓의 주엔진인 KL-3 엔진에서는, 연소실을 보호하기 위한 방법으로 실리카/페놀(Silica/Phenolic) 내열재를 이용하는 용융냉각 방식을 채택하였다 용융냉각 방식은 내열재와 고온의 연소가스와의 물리ㆍ화학적 상호작용에 의해 삭마가 발생하게 되는데, 이러한 삭마는 연소실에서도 가장 고온부인 노즐목에 집중적으로 발생하는 경향이 있다. 그러나 노즐목에서 삭마의 진행은 노즐목의 크기를 증가시키고 연소압 및 추력을 감소시키는 부작용을 초래하게 된다. 본 연구에서는 이러한 열적 삭마에 의한 노즐목 크기의 증가량을 알아내기 위해 KL-3 엔진 노즐목의 형상을 측정하고자 시도하였으며, 노즐목의 삭마에 영향을 미치는 주요 인자를 확인하고 진행과정을 고찰하였다. 노즐목의 형상 측정을 위해서는 기존에 사용하던 3차원 변위 측정기를 이용한 방식의 접근이 곤란함에 따라 영상처리 기법을 도입한 측정 방식을 고안하여 사용하였으며, 이 장비는 만족스런 성능을 보여주었다. 시험결과를 통해서 삭마에 영향을 주는 주요 인자로 분무형태, 연소시간, 연소 온도를 제시하였고 이 중에서 분무형태는 삭마 형상에, 연소 시간 및 연소온도는 삭마량에 주로 영향을 끼친다는 것을 알 수 있었다. 또한 시간에 따른 삭마의 진행이 3개의 구간으로 나누어 설명할 수 있음을 밝혔는데, 노즐목이 원형을 그대로 유지하며 삭마진행이 미미한 구간, 원형에서 벗어나 요철형상이 발달하면서 삭마진행이 가속되는 구간, 요철형상이 이미 정착되어서 요철의 깊이만 증가하되 삭마량은 미미한 구간이다. 결과적으로 60초 연소 후 노즐목 면적 증가율은 +5.82% 정도이며, 이에 따른 연소압 및 추력의 감소 또한 1% 미만으로 미비하였다. 따라서 본 KL-3 엔진에 사용된 내열재의 내열 성능은 임무를 수행하기에 적절하다고 판단하였다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.11 no.3
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• pp.1-6
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• 2007

A 3-tonf-class high pressure sub-scale combustor was designed and manufactured to study the performance improvement of combustor. The combustor consists of a combustion chamber with film cooling, thermal barrier coating and water cooling channels to prevent thermal demage of the hardware and an injector head with 37 coaxial swirl injectors. Hot-firing tests were carried out at the design point with varying flow rate for film cooling. The test result revealed that the increase of film cooling flow rate decreases the combustion performance, but in the cases of similar film cooling flow rates, the combustion performance is dependent on the mixture ratio of main injector excluding the film cooling flow rate.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• v.y2005m4
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• pp.139-143
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• 2005

Combustion Test Facility for Liquid Rocket Engine using kerosene and liquid oxygen has been developed for the purpose of cooling and performance study. Test engine of thrust 0.5 KN(design thrust) is tested to confirm the normal operation. Therefore, water-cooled firing tests using kerosene engine with injectors of fuel-centered coaxial type are conducted. With the viewpoint of characteristic velocity, and specific impulse at sea level, and chamber pressure on OF mixture ratio are analyzed.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2003.05a
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• pp.211-217
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• 2003

A liquid rocket engine(LRE) Using LO$_2$/LNG(Liquefied Natural Gas) propellants was experimentally evaluated. The purpose of this study was to investigate the performance of the LO$_2$/LNG rocket combustor that is composed of three sect ions(igniter spacer, cylinder and nozzle section), especially focused on the influence of regenerative cool ing effect in association with the phase of regenerative coolant Series of tests were conducted under the conditions of water cool ing and regenerative cool ing with LNG in the cylinder section and independent cool ing with water in the igniter spacer and nozzle sections. Parametric studies on the variation of a chamber pressure and mixture ratio were undertaken. In addition, effect of propellant(LNG) composition and its enthalpy on the performance is examined.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.37 no.1
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• pp.67-74
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• 2013

A jet in a crossflow (JICF) has been extensively studied because of its wide applications in technological systems, including fuel injection into a ram-combustor. However, in the case of insufficient mixing performance of the liquid jet into the crossflow, the flame in a ram-combustor is unstable. In this study, the nonuniform flame and combustion instabilities due to lack of mixing performance were experimentally investigated. By performing correlations to predict the penetration height and break-up point, the spray and mixing characteristics of JICF have been studied. In particular, the improved correlations of penetration height are proposed in two distinctive domains depending on the X/d location of the crossflow.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.8 no.4
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• pp.84-90
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• 2004

A performance evaluation is made in terms of thrust, impulse bit. and specific impulses for a set of mono-propellant hydrazine thrusters producing 0.95 lbf of nominal thrust at an inlet pressure of 350 psia. With a brief description on the hot-firing test configuration and procedures. a typical data obtained from steady-state firing mode is given directly showing the variational behavior of propellant supply pressure, mass flow rate, vacuum condition, and thrust. The performance features are successfully compared to the reference criteria of 1-lbf standard mono-propellant rocket engine. Additionally. a statistical inter-thruster treatment is concisely depicted for the justification of selected thrusters as a grouped member of flight model for spacecraft propulsion system.