• Title/Summary/Keyword: 연소영역

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A Numerical Study of Supersonic Combustion of Gas Generator (Gas generator의 초음속 연소현상에 대한 연구)

  • Kim, Seong-Jin;Seo, Bong-Gyun;Yeom, Hyo-Won;Sung, Hong-Gye;Gil, Hyun-Yong;Yoon, Hyun-Gull
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2010.11a
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    • pp.419-422
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    • 2010
  • An unsteady numerical combustion analysis was performed to investigate the combustion characteristics of A Dual Combustion Ramjet(DCR) engine using a gas generator. According to a variance of the equivalence ratio of the gas generator, the flow pattern in the combustor was analyzed. A typical acoustic frequency in the combustor was observed by detail analysis of pressure fluctuation at each location of the combustor.

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Study of Numerical Modeling of Swirl-Premix Burner for Simulation of Gas Turbine Combustion (가스터빈 연소기의 연소장 해석을 위한 스월 예혼합 버너의 수치적 모델링에 관한 연구)

  • Baek, Gwang Min;Sohn, Chae Hoon
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.37 no.2
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    • pp.161-170
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    • 2013
  • The flow and combustion characteristics in a premixed swirl combustor with a double cone burner are numerically analyzed to adopt a swirler model. The internal recirculation zone formed at the burner exit can be realized by a swirler with inner and outer diameters of 56 and 152 mm, respectively, and accordingly, the flow rate and radial velocity were determined. To select the tangential velocity, swirl and recirculation angles are introduced. A tangential velocity of 40 m/s produces an internal recirculation zone similar to that in a combustor. At the liner exit, the errors in temperature and velocity are 2.8% and 0%, respectively, and they are negligibly small. However, NOx emissions are underestimated by 67% in the numerical results obtained using the swirler model. Although considerable quantitative errors are induced by the swirler model, it can be useful numerical model for the EV burner because it can approximately simulate the essential flow and combustion characteristics in a premixed swirl combustor with a double cone burner and it is expected to make combustion analysis efficient in a gas turbine combustor with complex geometries.

추진제 연소에 따라 변화하는 고체모타의 내부유동에 관한 수치해석

  • 조인현;강선일;오승협;채연석
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.32-32
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    • 2000
  • 3단형 과학로켓의 고체모타의 내부 유동을 추진제의 연소에 따라 내부형상이 변화하는 과정에 대해 수치해석 하였다. 추진제는 표면에서 균일하게 연소된다고 가정하였으며 연소거리가 0.1mm, 30mm, 60mm, 90mm인 경우의 고체모타 내부 물리량 변화를 관찰하였다. 연소가 진행되며 잠입형 노즐의 위 부분에 큰 재순환 영역이 생기는 것이 관찰되었으며 노즐에 작용하는 압력 힘을 구하여 본 결과 노즐부의 모멘트 힘은 크지 않은 것으로 판명되었다.(중략)

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복사열 교란에 대한 고체 추진제 응답 함수의 FM 방법에 의한 수치적 계산

  • 김성인;이창진
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1999.04a
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    • pp.22-22
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    • 1999
  • 교란에 대한 고체 추진제의 연소율의 반등에 대한 이해는 고성능 추진제를 설계하는데 매우 중요한 요소이다. 그 동안의 연구는 고체 추진제의 표면에서 발생하는 교란이 매우 작은 크기로 발생한다는 선형적인 가정을 사용하여 이론적인 응답 함수를 구하였다. 특히 실험실에서 행해지는 교란에 대한 추진제의 응답 함수를 구하기 위하여 이용한 비집촉식 교란 방법을 사용하였다. 이 경우 추진제 표면으로 전달되는 복사열 전달의 크기는 레이저에 의한 복사 일전달과 기체 영의 화염에 의한 열전달을 동시에 고려하여야 한다. 그러나 언급하였던 것처럼 대부분의 이론적 연구는 추진제 표면의 온도 구매가 단열인 것으로 가정하여 진행하였다. 이러한 가정을 기체 영역으로부터 추진제로 전달되는 열전달 량이 작은 점소화초기 등에서 타당한 가정이나, 기체 영역에서 연소가 활발하게 진행되는 경우에는 비합리적인 가정이다. 본 연구에서는. 추진제의 응축 영역에서 분포 화학 반응이 발생하여, 기체 영역에서 화학반응에 의한 연소가 진행되는 경우, 복사 열전달의 교란에 대한 추진제의 응답함수를 수치적으로 계산하였다. 이때 기체 영역에서 발생하는 연소 반응은 De Luca 등에 의하여 제안된 실험적 모델인 $\alpha$ $\beta$ ${\gamma}$ 화염 모델을 사용하였으며, 추진제 표면에서의 열전달 균형에 의한 경계 조건을 사용하였다. 그러나 외부로부터 입사되는 복사광 레이저와 기체 영역의 상호 간섭은 고려하지 않았다. 수치 계산에 의한 응답 함수의 특징은 단열 조건이 사용된 이론적 응답 함수에 비하여 낮은 값을 나타내었으며, 최대치를 보이는 주파수 영역도 이론 함수에 비하여 다른 값을 보여주고 있다.연구 분석 결과 기술적 문제점으로는 배기 가스온도가 낮은데 따른 출구 부분의 Bearing, Sealing이 문제가 될 수 있다고 판단되며 배기 가스 자체에 대기 공기중에 함유되어 있던 습기가 얼어붙는(Icing화) 문제가 발생하기 때문에 배기가스의 Icing을 방지하기 위하여 압축기 끝단에서 공기를 추출하여 배기부분에 송출할 필요성이 있는 것으로 판단되었다. 출구가스의 기체 유동속도가 매우 빠르므로 (100-l10m.sec) 이를 완화하기 위한 디퓨저의 설계가 요구된다고 판단된다. 또 연소기 후방에 물을 주입하는 경우 열교환기 및 기타 부분품에 발생할 수 있는 부식 및 열교환 효율 저하도 간과할 수 없는 문제로 파악되었다. 이러한 기술적 문제가 적절히 해결되는 경우 비활성 가스 제너레이터는 민수용으로는 대형 빌딩, 산림, 유조선 등의 화재에 매우 적절히 사용되어 질 수 있을 뿐 아니라 군사적으로도 군사작전 중 및 공군 기지의 화재 그리고 지하벙커에 설치되어 있는 고급 첨단 군사 장비 등의 화재 뿐 아니라 대간첩작전 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.가 작으며, 본 연소관에 충전된 RDX/AP계 추진제의 경우 추진제의 습기투과에 의한 추진제 물성 변화는 미미한 것으로 나타났다.의 향상으로, 음성개선에 효과적이라고 사료되었으며, 이 방법이 편측 성대마비 환자의 효과적인 음성개선의 치료방법의 하나로 응용될 수 있으리라 생각된다..7%), 혈액투석, 식도부분절제술 및 위루술·위회장문합술을 시행한 경우가 각 1례(2.9%)씩이었다. 13) 심각한 합병증은 9례(26.5%)에서 보였는데 그중 식도협착증이 6례(17.6%), 급성신부전증 1례(2.9%), 종격동기흉과 폐염이 병발한 경우와 폐염이 각 1례(2.9%)였다. 14

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The experimental study on the NOx formation of fuel staged combustor (연료다단 연소기의 NOx 발생특성에 관한 실험적 연구)

  • Han, Ji-Woong;Ahn, Kook-Young;Kim, Han-Seok;Chung, Jin-Do
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 2001.06a
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    • pp.163-171
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    • 2001
  • The characteristics of NOx emission in multi fuel/air staged combustor have been experimentally studied. The design concept of multi fuel/air staged combustor is creation of two separate flame, a primary flame is act as a pilot Dame for the secondary combustion stage combustion zone, where most of fuel bums. Experiments were performed on a semi-industrial scale (thermal input 0.233 MW) in a laboratory furnace and Liquefied Petroleum Gas(LPG) was used as primary and secondary fuels. The study included parametric study to identify the optimum operating conditions which are primary/secondary fuel ratio, primary/secondary air ratio, primary swirl intensity and secondary swirl intensity for reducing NOx emission. The test demonstrated that NOx emission can be reduced by ${>}$70% in accordance with operating conditions.

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Heat calculation in the slotted cooling liner (슬롯형 냉각라이너에서의 열해석)

  • Jeong, Hae-Seung;Hwang, Ki-Young;Yoon, Hyun-Gull
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2010.11a
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    • pp.642-647
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    • 2010
  • Film cooling is used to protect thermally the inner wall of combustion chamber exposed to hot gas in air-breathing propulsion system and specially film cooling using slotted cooling liner has been investigated to improve the cooling characteristics for a long time. In this paper results from gas dynamic and heat transfer calculations were presented in the combustion area and cooling area of multi-slotted cooling liner.

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A Discussion of Combustion Regime Based on Laser Tomography and Flame Structure Diagram (레이저 토모그래피와 화염구조선도에 의한 연소영역의 검토)

  • Kim, J.H.
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.2 no.1
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    • pp.17-24
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    • 1998
  • The combustion regime was discussed using a laser tomography and flame structure diagram. It was shown first how to represent the turbulent burning velocity and flame structural parameters in the dimensionless plane referred to as the flame structure diagram. And then, turbulent flame structure from the obtained images by laser tomography was compared with combustion regime in the Re-Da plane, one of the diagrams, specified by different researchers. As the result, the $u'/S_{L0}$ ratio at the boundary between the wrinkled laminar flame regime and reactant islands flame regime was found to be about 1.5.

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Introduction of Numerical Simulation Techniques for High-Frequency Combustion Instabilities (고주파 연소불안정 예측을 위한 해석기술 개발 사례)

  • Kim, Seong-Ku;Joh, Miok;Han, Sanghoon;Choi, Hwan-Seok
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.68-77
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    • 2017
  • High-frequency combustion instability results from a feedback coupling between the unsteady heat release rate and the acoustic waves formed resonantly in the combustion chamber. It can be modeled as thermoacoustic problems with various degrees of the assumptions and simplifications. This paper presents numerical analysis of self-excited combustion instabilities in a variable-length lean-premixed combustor and designs of passive control devices such as baffle and acoustic resonators in a framework of 3-D FEM Helmholtz solver. Nonlinear behaviors such as steep-fronted shock waves and a finite amplitude limit cycle are also investigated with a compressible flow simulation technique.

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Heat Transfer Characteristics under Recirculation zone of Ramjet Combustor (재순환 영역이 램제트 연소실에서의 열전달 특성에 미치는 영향)

  • Lee, Keon-Woo;Oh, Min-Keun;Ham, Hee-Chul;Hwang, Ki-Young;Cho, Hyung-Hee
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.11 no.6
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    • pp.9-17
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    • 2007
  • This experimental study has been conducted to investigate the effect of the recirculation zone on the multi-slot film cooling in the ramjet combustor. The recirculation zone which is generated by the protrusion tip on the entrance of the coolant flow path affects on the first slot. Velocity fields, dimensionless temperature fields and adiabatic film cooling effectiveness on the downstream wall of the slot exit are measured. The results show that the film cooling performance is rapidly decreased after the slot exit by shear layer and high turbulence intensity between separated flows and coolant flows.

Numerical Simulation of Shock-Induced Combustion on Adaptive Mesh (적응격자를 이용한 충격파 유도 연소장 해석)

  • Kim, Sang-Hoon;Choi, Jeong-Yeol;Oh, Se-Jomg
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.397-400
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    • 2010
  • Unstructured adaptive grid flow simulation is applied to the calculation of high speed compressible flow of inert and reactive gas mixtures. Computational results are presented for the case of premixed hydrogen-air supersonic flow over a 2-D wedge. In such a configuration, combustion may be triggered behind the oblique shock wave and transition to an oblique detonation wave is eventually obtained. It is shown that the solution adaptive procedure implemented is able to correctly define the important wave front.

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