• 에너지공학
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• 제18권3호
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• pp.156-162
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• 2009

내연기관의 연소현상을 연구하는 연구자들에게 엔진 내부의 압력값은 연소과정을 이해 할 수 있는 좋은 데이터가 된다. 본 논문에서는 압력값을 이용하여 스파크 점화기관의 무부하에서의 사이클 연소 변동의 중요한 원인이 무엇인가를 규명한다. 또한 실험기관의 연소실에서 채취한 압력 데이터는 사이클 변동의 연소 해석의 기초 데이터와 연소율 해석 등의 데이터분석을 하는데 사용되었다. 연소변수의 입력변수로써 연료, 공기, 잔류량, 등등이 사이클 변동을 결정하는데 사용되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제6권2호
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• pp.75-84
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• 2002

고체 추진 로켓 내부 연소실의 비정상 유동을 수치적으로 해석하였다. 완전 보존식을 이용하여 2 차원 축-대칭 연소실 안의 연소 불안정을 해석하기 위한 수치 기법을 구성하였는데 비정상 유동을 해석하기 위한 수정된 $\kappa$-$\varepsilon$ 난류 모델이 사용되었다. 이산화한 지배 방정식은 연관된 경계 조건을 포함하여 dual time-stepping 방법으로 시적분 하였다. 정상 상태의 계산을 기반으로 연소실 내의 천이 압력파의 비정상 상태를 수치적으로 모사하기 위하여 압력 펄스 및 압력 변동을 연소실 상단에 부과하였다. 로켓 모터 연소실 내의 다양한 정상 상태 및 비정상 상태의 특성을 계산 및 해석하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.328-337
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• 1988

본 연구에서는 전보의 연구를 통해 가장 성능이 우수하다고 평가된 형상의 연소시스템을 선택해서, 연소실의 압력변동과 이온전류변동의 동시측정, 압력변동과 온도변동의 동시측정결과를 신호분석기에 의해 통계처리함으로써 아직까지 이해가 대단히 부족한 재착화 및 연소메카니즘, 그리고 공기유동특성에 관한 물리적 현상을 규명하고자 한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.2354-2359
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• 2007

Influence of changing combustor pressure on flame stabilization and emission index in the swirl-stabilized flame was investigated. The combustor pressure was controlled by suction fan at combustor exit. Pressure index ($P^{\ast}$=Pabs/Patm), where Pabs and Patm indicated the absolute pressure and atmosphere pressure, respectively, was controlled in the range of 0.7${\sim}$1.3 for each equivalence ratio conditions. The flammable limits of swirl flames were largely influenced by changing combustor pressure and they showed similar tendency with laminar flames. NOx emission index decreased with decreasing pressure index for overall equivalence ratio conditions. R.m.s. of pressure fluctuations is increased with decreasing combustor pressure. This flame fluctuation caused incomplete combustion, hence CO emission index increased. These oscillating flames were measured by simultaneous $CH^{\ast}$ chemiluminescence time-series visualization and pressure fluctuation measurement.

• 대한기계학회논문집B
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• 제29권10호
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• pp.1148-1155
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• 2005

In this study, the influence of changing combustor pressure on nitric oxide emission was investigated. Expansion of reaction region was more clear in the P$^{*}$ <1 conditions compared to the P$^{*}\geq1$ conditions, and it could be observed that flames are distinct in the P$^{*}\geq1$ conditions and that brightness is relative low and wide distribution is shown in the P$^{*}$ <1 conditions. In the respect of temperature distribution, narrow and high-temperature region was shown in the P$^{*}\geq1$ conditions. On the other hands, overall uniform temperature distributions were shown in the P$^{*}$ <1 conditions. Nitric oxide emission decreased with decreasing combustor pressure. This tendency was explained by the mean flame temperature distribution. Low NOx combustion is ascribed to wide-spread reaction region in the low combustor Pressure and oscillation were shown P$^{*}\leq0.97$, and strength and sizes of oscillation were more increased with lower pressure index. These results demonstrate that flame shape and nitric oxide emission can be controlled with changing combustor pressure.

• 동력기계공학회지
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• 제15권1호
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• pp.11-17
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• 2011

본 연구는 라디칼 착화(Radical Ignition이하 RI) 기술을 적용한 부실직분식 CNG(Compressed Natural Gas) 엔진의 구동특성에 관한 것이다. 실험엔진은 단기통 디젤엔진을 개조하여 사용하였으며, 이는 부실식 디젤엔진처럼 연소실이 주실과 부실로 나누어져 있다. 부실에 분사된 CNG는 스파크플러그로 점화하며, 부실로 부터의 연소가스가 주실 희박 혼합기를 시켜 구동하는 엔진이다. RI 기술은 연소속도를 향상시킬 수 있다. 본 연구는 주로 저부하 RI-CNG 엔진의 성능을 연구하였다. 연료분사기간은 9 ms, 공기과잉률은 1.0, 1.2, 1.4로 하였다. 연료분사시기는 엔진의 배가밸브가 닫히는 ATDC $20^{\circ}CA$ 부터 $120^{\circ}CA$ 사이로, $20^{\circ}CA$ 간격으로 지각시켜 가며 실험하였다. 본 연구는 연료분사시기 및 공기과잉률이 연소최고압력 ($P_{max}$), 연소최고압력시기(${\Theta}_{pmax}$), 도시평균유효압력(IMEP), 사이클 변동계수($COV_{imep}$), 연소속도에 미치는 양향 등을 구하고 분석하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제33권5호
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• pp.365-372
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• 2009

The influence of combustor pressure on the local reaction characteristics of $CH_4$/air flames was investigated by measurements of local chemiluminescence intensity. Induced flow flames are often applied to the industrial boiler systems and incinerator in order to improve heat transfer and prevent exhaust gas leakage. In order to investigate combustion characteristics in the induced flow pattern, the combustor pressure index($P^*$) was controlled in the range of $0.7{\sim}1.3$ for each equivalence ratio in the present combustion system, where $P^*$ is defined as the ratio of absolute pressure to atmospheric one. Relationship between local reaction intensity and pressure index have been investigated by simultaneous $CH^*$, $C^*_2$ and $OH^*$ intensity measurements. It could be observed that flame length became longer with decreasing $P^*$ from $CH^*$ chemiluminescence intensity of axial direction. The mean value of $C^*_2$ and $CH^*$ chemiluminescence intensities, which indicates reaction intensity in the $CH_4$/air flames, decreased with decreasing pressure index for ${\Phi}{\leq}1$, but increased with decreasing pressure index for ${\Phi}$>1. $C^*_2/CH^*$ intensity ratio, which can be a good marker to demonstrate local equivalence ratio, was almost same for ${\Phi}{\leq}1$ regardless of pressure index change, while they showed high level for lower pressure index for ${\Phi}$>1 conditions.

• 대한기계학회논문집B
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• 제31권2호
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• pp.202-207
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• 2007

In order to understand the phenomena of combustion instability, an experimental study was conducted at the moderate pressure and ambient temperature conditions. The flame behavior and the pressure fluctuations were measured in a dump combustor. Various types of combustion modes occurred in accordance with the equivalence ratio and the fuel supplying conditions. The fluctuation of pressure, heat release and equivalence ratio were measured by piezoelectric pressure sensor, high speed Intensified Charge Coupled Device (HICCD) camera and gas chromatography respectively. Two representative modes were self-excited pressure oscillations at the resonance of combustion chamber (200Hz) and instabilities related to the modulated fuel flow rate through the fuel holes (10Hz). It is found that, especially in an unchoked fuel flow condition, the modulation of the fuel flow rate affects the characteristics of flame behavior and pressure fluctuations in a lean premixed flame.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2000년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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• pp.318-324
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• 2000

액체로켓인 KSR-III는 점화시 및 연소실 압력의 이상 저하시 추진제가 지나치게 많이 공급되는 것을 막기 위하여 케비테이션 벤튜리를 사용한다. 본 연구에서는 Fluent가 제공하는 케비테이션 모형을 사용하여 케비테이션 벤튜리 내부의 공동 발생과 이에 따른 유량제어 현상을 해석하였다. 케비테이션 모형은 공동의 붕괴를 효과적으로 예측하지 못하는 단점이 있지만 벤튜리를 통과하는 유량은 공동이 발생하는 위치에서 유효 유로 감소에 의하여 제한되므로 유량제어 현상을 성공적으로 관찰할 수 있었다. 결과로서 벤튜리 상류의 압력이 일정하게 유지될 때 하류의 압력 변동에 대하여 유량이 변화하지 않음을 확인하였다. 상류의 압력이 24.1bar로 일정하게 유지되고 벤튜리에서 압력차이가 3bar 이하일 때 공동은 발생하지 않았다. 압력차가 6bar 이상일 때 공동이 발생하며 (압력차 6bar인 경우와 비교하여) 9bar, 12bar의 압력차에 대한 유량 증가는 각각 $5\%,\;7\%$에 그쳐 주어진 작동조건에서 벤튜리로 유량제어가 가능하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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• pp.14-17
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• 2010

7개 스월 인젝터 연소기의 스월 방향에 따른 유동 특성을 파악하기 위하여 3차원 Large Eddy Simulation(LES)을 수행하였다. 해석에 이용된 연소기 모델은 Georgia 공대 Aerospace Combustion Laboratory의 LRE combustor를 이용하였으며, 경계 조건은 실험에서 얻어진 값을 적용하였다. 7개 인젝터의 스월 방향을 모두 동일한 방향으로 설정하였을 경우, 스월 유동간의 간섭이 증가하게 되고, 연소실 벽면에서 강한 원주방향의 속도 분포가 형성되는 것을 관찰하였다. 또한 연소실 내 압력변동폭은 인젝터의 스월 방향을 상반되게 설정하였을 때보다 현저히 증가한 것을 확인하였다.