• 제목/요약/키워드: 연소실 유동

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핀틀-노즐이 적용된 고체추진기관의 연소 시험 성능 분석 (Experimental Study and Performance Analysis of the Solid Rocket Motor with Pintle Nozzle)

  • 진정근;하동성;오석진
    • 한국추진공학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.19-28
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    • 2014
  • 핀틀 노즐 기술을 적용한 고체 추진기관의 지상 연소시험을 수행하여 내탄도 성능 해석과 비교하였다. Baffle이 없는 핀틀-노즐 추진기관 시험 결과 초기 압력은 내탄도 성능 해석 결과와 유사하였으나 점진적으로 압력이 증가하는 현상이 나타났다. 또한, 핀틀 주변으로 공급되는 유동을 균일하게 형성하기 위하여 baffle을 추가하여 시험을 수행하였다. 시험 결과 예측되는 압력보다 40% 높은 압력이 측정되었으며 CFD 유동해석을 통하여 baffle에 의한 전압력 손실이 발생하며 10%의 전압력 손실을 고려하여 예측된 연소실 압력이 측정 압력과 유사함을 확인하였다.

DOHC 가솔린기관의 연소실 난류특성이 기관성능에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on the Influence of Turbulent Intensity on DOHC Engine Performance)

  • 김철수;최영돈
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제2권2호
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    • pp.12-23
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    • 1994
  • In order to investigate the effect of turbulent intensity on combustion characteristics, new flame factor model was developed. The principal study is the evaluation of interaction of swirl, tumble and unstrutural component of flow characteristics and correlation between turbulent intensity and flame factor. Computational and experimental study has been, performed such as quasi-dimensional cycle simulation, three dimensional flow analysis, engine performance test and diagnostic simulation. From these studies, it was found that flame factor was a function of engine speed and turbulent intensity.

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De-Laval 노즐의 난류 경계층 유동이 연소실 압력에 미치는 영향 (A Turbulent Bounbary Layer Effect of the De-Laval Nozzle on the Combustion Chamber Pressure)

  • 장태호;이방업;배주찬
    • 대한기계학회논문집
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    • 제10권5호
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    • pp.635-644
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    • 1986
  • A Compuressible turbulent boundary layer effect of the high temperature, accelerating gas flow through the De-Laval nozzle on combustion chamber pressure is numerically investigated. For this purpose, the coupled momentum integral equation and energy integral equation are solved by the Bartz method, and 1/7 power law for both the turbulent boundary layer velocity distribution and temperature distribution is assumed. As far as the boundary layer thicknesses are concerned, we can obtain reasonable solutions even if relatively simple approximations to the skin friction coefficient and stanton number have been used. The effects of nozzle wall cooling and/or mass flow rate on the boundary layer thicknesses and the combustion chamber pressure are studied. Specifically, negative displacement thickness is appeared as the ratio of the nozzle wall temperature to the stagnation temperature of the free stream decreases, and, consequently, it makes the combustion chamber pressure low.

경승용차용 5밸브(흡기3밸브) 가솔린 엔진의 연소실 형상 설계 기술에 관한 연구 (A Study on the Design Technique of a 5-valve Combustion Chamber for Subcompact Vehicles)

  • 이기형;성백규;정용호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제25권8호
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    • pp.1097-1102
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    • 2001
  • For the purpose of development of high performance gasoline engine, the design technique of the 5-valve(3 intake valves) combustion chamber for a subcompact vehicle has been studied. 3 intake valves cylinder heads were designed by using a 3-dimension CAD program, and steady state flow experiments have been performed with these model. The 5-valve engines, which have larger valve opening areas, have larger intake flow rates and higher flow coefficient than the 4-valve engines. The effects of intake port design parameters of a 5-valve engine on the intake flow rate and bore size were studied, and the design guidelines for the 5-valve engine were established.

가스터빈 연소실 및 블레이드 막냉각에서 와류 및 높은 난류 강도의 유동 효과에 대한 연구 (Effect of Vortex and High Turbulence on Film Cooling for Gas Turbine Combustor and Blades)

  • 조형희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.471-474
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    • 1996
  • The effects of injection angles between $0^{\circ}$ and $9^{\circ}$, mainstream turbulent intensities between 0.36 percent and 9.3 percent and embedded longitudinal vortices on jets issuing from a single film cooling hole and from a row of inclined holes are investigated. The heat transfer coefficients around film cooling holes are affected greatly by the compound injection angles. The injected jets affected weakly by the freestream turbulence at low level. However, the heat transfer coefficients near the film cooling holes have higher values at a high turbulence intensity. The vortices generated from a delta winglet change the injected jet direction and the kidney-type vortex pattern.

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가솔린 직분식 엔진의 연소실 개발을 위한 분무 및 유동장 해석 (Analysis of Spray and Flow Fields for Development of Spark-ignited Direct Injection Engine)

  • 최규훈;박종호;이내현
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제6권6호
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    • pp.202-209
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    • 1998
  • For development of SDI(Spark-ignited Direct Injection) engine, stratified mixture formation with adequate strength at spark plug was required in wide range of engine operating conditions. So, spray structure under high ambient pressure and spray distribution after impingement on piston bowl in motoring engine was visualized by using laser equipments. Also, incylinder bulk flow structure was measured by using PIV (Paiticle Image Velocimetry) system. Counter-rotating tumble port and bowl piston was found effective to conserve bulk motion directed to spark plug in compression stroke. In addition, mask attached near valve seat in intake port was proposed to attenuate conventional tumble component and enhance counter-rotating tumble component.

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하이브리드 로켓의 연소특성 해석 (Analysis for Combustion Characteristics of Hybrid Rocket Motor)

  • 김후중;김용모;윤명원
    • 한국추진공학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.21-29
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    • 2002
  • 하이브리드 연소 시스템은 안정된 작동조건이나 안전성 면에서 많은 장점을 가지고 있는 반면 기존의 하이브리드 모터는 고체 추진 로켓모터보다 낮은 연료 regression율과 연소효율은 갖는 단점이 있다. 따라서 최근의 연구들은 하이브리드 로켓모터의 연소실 체적의 제한과 연료의 regression율을 향상시키는데 그 초점을 맞추고 있다. 본 연구는 하이브리드 로켓 엔진의 연소과정을 수치적으로 해석하였다. 난류연소는 eddy breakup 모델을 이용하였으며 soot의 생성 및 산화를 다루기 위하여 Hiroyasu와 Nagle and Strickland-Constable 모델을 적용하였다. 복사열전달은 유한체적법을 이용하여 계산하였으며 고체 연료 벽면에서의 분출 효과로 야기되는 대류열전달의 불확실성을 줄이기 위하여 낮은 레이놀즈 수 $\kappa-\varepsilon$ 난류모델을 적용하였다. 계산된 수치결과를 토대로 선회 유동을 가지는 하이브리드 로켓 엔진의 난류연소과정에 대하여 상세히 기술하였다.

온풍난방기용 Gun식 가스버너의 스월유동장에 대한 5공압력프로브의 측정 (Measurements of Five-Hole Pressure Probe on Swirling Flow Fields of Gun-Type Gas Burner for Furnace)

  • 김장권;오석형
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권12호
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    • pp.991-997
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    • 2014
  • 이 연구는 Gun식 가스버너의 스월유동장을 연소실과 화염이 없는 상태에서 직선형 5공압력프로브의 측정을 통해 고찰하였다. 직선형 5공압력프로브에 의한 속도 및 정압성분들은 넌널링 교정방법에 의해 연산하였으며, X형 열선프로브와 전산유체역학의 해석에 의한 결과들과 비교하였다. 결과적으로 Gun식 가스버너의 중심부에서 스월유동장에 대해 5공압력프로브에 의한 속도 및 정압의 측정값들은 비교적 X형 열선프로브에 의한 경우보다는 좋은 성능을 보였으나 전산유체역학의 해석에 의한 경우보다는 다소 미흡한 결과를 보였다.

End-burning 하이브리드 연소기 인젝터 분사각에 따른 연소 유동장의 수치적 연구 (Numerical Analysis of Combustion Field for Different Injection Angle in End-burning Hybrid Combustor)

  • 윤창진;김진곤;문희장
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권12호
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    • pp.1108-1114
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    • 2007
  • end-burning 연소실의 주요 설계인자들을 구축하기 위해 기존에 수행되었던 인젝터 배열 및 포트 직경 변화, O/F비 변화 외에 산화제 분사각 변화에 따른 연소 특성을 해석하였다. 연료면과 평행한 분사각(Case 1), 연료면을 향해 기울여진 분사각(Case 2)과 노즐을 향해 기울여진 분사각(Case 3)을 설정하여 모델을 구성하였다. 연료면을 향한 분사각의 경우 상류에서 가장 효율적인 혼합특성을 보였으나 상당량의 미연가스가 노즐 밖으로 배출됨을 알 수 있었다. 반면 Case 1과 Case 3은 낮은 혼합특성을 보였으나 연소효율은 연료면을 향한 경우보다 월등한 것으로 판명되었다. Case 1, Case 3 모두 유사한 경향을 나타내었으나 노즐을 향한 Case 3은 짧은 체류시간으로 인해 연료면과 평행한 Case 1에 비해 낮은 연소성능을 갖는 것으로 평가되었다.

고온고속기류 중에 수직 분사되는 액체제트의 연소 및 분무특성 (Combustion and Spray Characteristics of Jet in Crossflow in High-Velocity and High-Temperature Crossflow Conditions)

  • 윤현진;구건우;김준희;홍정구;박철우;이충원
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권1호
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    • pp.67-74
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    • 2013
  • 주류공기에 수직으로 분사되는 JICF 분사시스템은 연소실내에서 주류공기의 영향을 최소화하면서 미립화 및 연소성능을 향상시키기 위한 추진시스템의 연료분사 방식으로 넓은 적용범위를 가지고 있다. 하지만 JICF 분사시스템에서 산화제인 공기와 연료의 불충분한 혼합성능은 연소실 내에서의 불균일한 화염구조를 형성한다. 따라서 본 연구에서는 JICF 분사시스템의 램제트 연소기에서 연료와 공기의 부족한 혼합성능에 기인한 연소의 불균일한 화염구조를 실험적으로 확인하고, 연료 제트의 침투깊이, 분열점 등을 예측하기 위한 상관관계식을 유도함으로서 JICF 분사시스템에서 연소성능에 영향을 미치는 액체제트와 주류공기와의 분무 및 혼합특성을 파악하였다. 특히, 액체 제트의 침투깊이를 주류공기의 유동방향의 상류와 하류로 나누어 상관관계식을 유도하여 좀더 정확한 침투깊이의 예측이 가능하도록 하였다.