• Title/Summary/Keyword: 연소유동장

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Numerical Simulation of the Experimental Investigation of the Two Dimensional Ram Accelerator Combustion Flow Field (이차원 램 가속기 연소 유동장의 실험적 연구의 수치 모사)

  • 최정열;정인석;윤영빈
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.1 no.1
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    • pp.8-23
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    • 1997
  • Steady and unsteady numerical simulations are conducted for the comparison with the experiments performed to investigate the ram accelerator flow field by using an expansion tube facility in Stanford University. Wavier-Stokes equations for chemically reacting flows are analyzed by fully implicit and time accurate numerical methods with Jachimowski's detailed chemistry model for hydrogen-air combustion involving 9 species and 19 reaction steps. Although the steady state numerical simulation shows a good agreement with the experimental schlieren and OH PLIF images for the case of $2H_2$$O_2$$17N_2$ fails in reproducing the combustion region behind the shock intersection point shown in the case of $2H_2$$O_2$$12N_2$ mixture. Therefore, an unsteady numerical simulation is conducted for this case and the result shows all the detailed flow stabilization process. From the result of unsteady numerical simulation, the experimental result seems to be an instantaneous state during the flow stabilization process. The combustion behind the shock intersection point is the result of a normal detonation formed by the intersection of strong oblique shocks that exist at early stage of the stabilization process. At final stage, the combustion region behind the shock intersection point disappears and the steady state result is retained. The time required for stabilization of the reacting flow in the model ram accelerator is found to be very long in comparison with the experimental test time.

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Visualization of Roll Torque Generating Flows in a SRM Submerged-Nozzle by Cold Air-flow Test (내삽노즐 고체로켓모터의 공기 유동모사시험을 통한 롤토크 발생유동 가시화)

  • Kim, Do-Hun;Lee, In-Chul;Lee, Yeol;Koo, Ja-Ye;Kang, Moon-Jung;Kim, Yoon-Gon
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.15 no.2
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    • pp.29-35
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    • 2011
  • The behaviors of combustion-induced internal flows of SRM equipped with fin-slot grain and submerged nozzle are very complex and diverse. Cold air-flow tests for 2D and 3D scale models of SRM have been done in order to specify the visualization method to analyze particular internal flow patterns such as roll-torque inducing flow. Swirl flow induced by asymmetric vortical tubes also has been visualized through employing various light source and recording directions.

Visualization for Internal Flow of Submerged-Nozzle SRM by Cold Air-flow Test (내삽노즐 고체로켓의 공기 유동모사시험을 통한 내부유동 가시화)

  • Kim, Do-Hun;Cho, Yong-Ho;Lee, Yeol;Koo, Ja-Ye;Kim, Yoon-Gon;Kang, Moon-Jung
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2010.11a
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    • pp.181-185
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    • 2010
  • The behavior of combustion-induced internal flow of SRM equipped with fin-slot grain and submerged nozzle is very complex and diverse. Cold air-flow test for 2D and 3D scale models of SRM has been done in order to specify the visualization method to analyze particular internal flow patterns such as roll-torque inducing flow. Swirl flow induced by asymmetric vortical tube also has been visualized through employing various light source and recording directions.

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Secondary Air Nozzle Design of Combustion Chamber of 50 ton/day Commercial Incinerator (50톤/일 상업용 소각로 연소실 2차 공기 노즐 설계)

  • 박병수;이진욱;서정대;허일상
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1999.05a
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    • pp.127-132
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    • 1999
  • 우리나라의 도시폐기물 소각로는 화격자 위에 폐기물을 공급하고 화격자 밑에서 공기를 공급하는 스토커식 소각로를 대부분 채택하고 있다. 이러한 스토커 소각로 연소실내에서는 매우 복잡한 연소현상이 발생하는데, 연소실로 투입된 쓰레기는 먼저 건조부에서 수분의 건조가 일어나고, 화격자의 구동에 의해 쓰레기가 혼합 및 이송되면서 열분해, 가스화, 가연성분의 탈휘발화 및 연소, 일부 고정탄소의 표면연소 등의 반응이 일어난다. 그리고 1,2차 연소실에서는 휘발분 및 비산된 고체의 연소가 일어나는데, 이때 대류 및 복사열전달 등의 복잡한 현상을 수반하는 유동장이 형성된다. 더욱이 불균질한 특성을 갖는 쓰레기층 내에서의 복잡한 현상으로 인하여 발생하는 경계조건 설정의 불확실성으로 연소실내의 연소 현상을 전산해석하는 데에는 상당한 어려움이 있다.(중략)

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Velocity, temperatur and concentration measurements in flames (화염에서의 속도,온도 및 농도 계측)

  • 정석호;한재원
    • Journal of the KSME
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    • v.33 no.9
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    • pp.811-822
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    • 1993
  • 이 글에서는 화염의 계측에 있어 LDV의 적용, GC의 이용시의 문제점을 고찰하고 최근 국내에서 시도되고 잇는 CARS를 이용한 온도 및 성분 측정방법에 관하여 살펴본다. 이를 위하여 2장에 서는 화염계측의 적용대상으로서 연소계측에 널리 이용되는 대향류 유동장에 대하여 살펴본다. 3장에서는 레이저유속계측, 4장에서는 CARS를 이용한 온도계측, 5장에서는GC 및 CARS를 이 용한 성분계측 방법을 설명한다.

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Computational Investigation of Pintle Nozzle Flow (핀틀 노즐 유동장의 수치해석적 연구)

  • Kim, Joung-Keun;Lee, Ji-Hyung;Chang, Hong-Been
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.13 no.2
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    • pp.35-41
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    • 2009
  • Both the nozzle expansion ratio and the chamber pressure are simultaneously and continuously changed according to pintle movement, resulting in a different internal flow structure and flow separation characteristics. In this paper, the pintle position effect on nozzle flow structure and separation phenomena is analyzed by experimental-aided Computational Fluid Dynamic(CFD). Among the turbulent models for RANS(Reynold Averaged Navier Stokes) in Fluent, Spalart-Allmaras model is better agreement with the nozzle wall pressure distribution attained by cold-flow test than other models. And even if a conical nozzle is used, there is a shock structure similar to cap-shock pattern mainly occurred in contoured or shaped optimized nozzle because of internal shock generated from pintle tip flow separation.

A Study on the Velocity Measurement Uncertainty for Fire-Driven Flows (화재유동장의 속도측정 오차에 관한 연구)

  • Kim, Sung-Chan;Kim, Jung-Yong;Jung, Sung-Ryong
    • Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.155-158
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    • 2011
  • 유속을 측정하기 위한 다양한 기법들 가운데 양방향 저속 차압 프로브(bi-directional low velocity pressure probe)는 고온의 연소생성물이 존재하는 조건에서 화재유동장의 속도 측정에 가장 적합한 방법으로 인식되어 왔다. 그러나 양방향 유속계의 프로브 상수(probe constant)는 레이놀즈 수와 유동과 프로브의 받음각(attack angle)에 크게 영향을 받게 된다. 본 연구에서는 화재유동장 측정 기법들을 비교 평가하고 양방향 유속계의 받음각에 따른 프로브 상수의 변화를 실험적으로 평가하여 양방향 유속계의 측정 오차를 정량함으로서 화재 유동장 측정의 신뢰성 향상을 위한 기초자료를 제공하고자 한다.

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Troubleshooting of Combustor for Auxiliary Power Unit during Engine/System Test (엔진 및 체계시험 중 발생한 보조동력장치 연소기 문제해결과정)

  • Lim, Byeungjun;Park, Heeho;Lee, Seungjoon;Sung, Okseok
    • Aerospace Engineering and Technology
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    • v.11 no.2
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    • pp.57-64
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    • 2012
  • Although the APU combustors were developed successfully, it could face many unexpected hardships in an engine or a system operating under the severe environments. But, it is not easy to change the combustion field or combustor structure at the engine/system development stage. So we must suggest practical ways to optimize the value quantitatively by engine test and flow analysis, and verify those by the cyclic test. This paper describes reverse-annular type combustor troubleshooting processes for verifying and settling of the problems and issues occurred in various engine and system operation tests by experiment and analysis.

A Study on Flame Stabilization in the Axisymmetric Curved Wall Jet (축대칭 곡면벽 제트 유동장에서 화염 안정화에 관한 연구)

  • Gil, Yong-Seok;Cha, Min-Seok;Song, Yeong-Hun;Han, Jae-Won;Jeong, Seok-Ho
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 1997.06a
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    • pp.51-60
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    • 1997
  • 축대칭 곡면벽 제트 버너를 제작하여 화염의 안정화 특성을 실험적으로 연구하였다. 축대칭 곡면벽 제트 유동은 난류 강도의 증가와 더불어 버너 선단 부근에 재순환 영역을 형성하여 화염의 안정화를 촉진시킴으로서 기존의 튜브 버너에 비하여 화염의 안정화 특성이 향상되었다. 시간적으로 화염의 위치가 변동하는 난류 화염에서 화염의 안정화 특성과 밀접한 관계가 있는 OH 라디칼과 온도를 PLIF와 CARS를 각각 적용하여 측정하였다. 고유속으로 연소시키는 경우에 버너 선단에 형성된 재순환 영역에 OH 라디칼이 상당량 분포하고 있었으며 통계적으로 고온을 유지하였다. 이는 버너 선단에 형성되는 재순환 영역에 고온의 기연 가스가 점화원 역할을 하여 화학 반응이 활발하게 일어나고 있음을 의미한다. 이러한 결과로부터 고속의 출구유속에서 화염 안정화 특성은 재순환 영역에 의하여 영향을 받고 있음을 확인하였다.

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