• Journal of Energy Engineering
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• v.21 no.3
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• pp.228-236
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• 2012

Large eddy simulation (LES) is increasingly used as a tool for studying the dynamics of turbulence in combustion chamber flows due to the promise of wider generality and more accurate results compared to Reynolds averaged Navier-Stokes(RANS) models. This study presents the appropriate subgrid-scale(SGS) model in LES for predicting the turbulent flow field in the internal combustion engine. The study of the effects of model and numerical parameters such as discretization scheme, initial condition, time step and SGS model was performed. The results of LES using the SGS model were found to be in the good agreement with experimental data.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.8 no.1
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• pp.22-28
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• 1986

기관의 성능에 영향을 주는 인자로서는 외적인자(outside factor), 작동인자(operating factor) 및 설계인자(design factor)의 3가지로 나눌 수 있다. 작동인자로서는 기관회전수, 공기연료비, 점화 시기 또는 분사시기 등이면 설계인자로서는 행정체적, 압축비, 흡배기계통의 구조 및 치수, 냉각 방식 등으로 기관에 따라 고유한 값을 가지는 인자이다. 그러나 외적인자인 대기조건 즉 대기 압력, 대기온도 및 대기습도는 계절, 지역 및 기상조건에 따라 달라지므로 이것에 따라 기관이 흡입하는 공기의 압력, 온도 및 습도는 변화하게 된다. 그러므로 대기조건의 변화에 따라서는 기관작동인자인 공기연료비에도 영향을 미치게 할 것이고 또한 연소상태의 변화로 유효압축비 에도 영향을 미치게 할 것이므로 대기상태의 변화는 곧 바로 기관 출력의 변화를 초래하게 될 것이다. 그러므로 같은 운전조건에서의 기관출력도 대기상태의 변화에 따라 변화하게 되므로 임의의 대기 상태에서 측정한 기관출력을 표준대기상태의 기관출력으로 환산해서 평가할 필요가 생긴다. 이것을 일반으로 출력수정(output correction)이라 하고 있으며 각 나라마다 공업규격 또는 기타규격으로 출력정식을 제정하고 있다. 예를 들면 K.S.B 9102, SAE J816B, B.S. 765, DIN 70020, JIS B 8013등이다. 이들 출력수정식들은 많은 문제점을 가지고 있으므로 종래의 출 력수정식으로 출력수정을 하여도 정확하게 맞지 않은 경우가 많다. 출력수정에 관한 문제는 수 10년전부터 많은 연구자에 의하여 연구되고 거론되어 왔으나 과거의 연구자들이 제안하고 거론 되어 왔으나 과거의 연구자들이 제안하고 있는 출력수정식, 또는 규격으로 정하고 있는 출력수 정방법은 어느 것이나 실용상 만족스러운 것이 아직 없다. 그러므로 본 자료는 스파아크 점화 기관의 흡기습도에 관한 출력수정의 문제를 실험적으로 수행한 실험적 출력수정방법에 의한 것과 종래의 출력수정방법에 의한 것과를 비교 검토하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.15 no.7
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• pp.4093-4099
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• 2014

In this study, the thermal-structural behavior of the combustor assembly of 200 kW micro gas turbine system was performed. The typical combustor assembly consists of a Liner, Inner & Outer Case, Burner and Nozzle ring, etc. There are some gaps and friction elements between the components to compensate for the different thermal expansions of various components. Therefore, the developed finite element model includes nonlinear elements. The boundary support conditions of the combustor assembly significantly affect the stress distribution due to the high temperature gradient. This paper deals with parametric studies to quantitatively determine the effects of the variation of the support conditions on the stress distribution and deformation of various components of combustor assembly. These results may be useful for the design of the combustor assembly.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.33 no.5
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• pp.79-86
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• 2005

The role of the injector as an acoustic resonator is studied for the high performance rocket engine adopting the gas-liquid scheme injector. Acoustic behavior in the combustor with single injector is investigated numerically adopting linear acoustic analysis for cold condition. Acoustic-damping effect of the injector is evaluated by damping factor as a function of the injector length. From the numerical results, it is found that the injector can play a significant role in acoustic damping and the optimum length of the injector corresponds to half of a full wavelength of the longitudinal mode with the acoustic frequency to be damped in the chamber. In baffled chamber, the optimum lengths of the injector are calculated as a function of baffle length for both cold and hot conditions.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.6 no.4
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• pp.18-28
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• 1984

디이젤 엔진은 피스톤이 실린더 내를 왕복 운동하면서 압축행정에서 연료의 연소에 의해 발생된 고열을 받아 고온에서 작동되기 때문에 피스톤 헤드에서 받은 열은 속히 아래부분으로 전달시 키고 동시에 실린더 벽으로 전달되게 하여야 한다. 여기서 열이 문제가 되는 요소를 생각해 보면, (1) 고압 : 연소 최고폭발압력이 높기 때문에 압력상승률도 커져 격렬한 연소상태가 된다. (2) 고온 : 격심한 가스 유동과 실린더 직경이 크기 때문에 피스톤 헤드부의 온도가 높아진다. (3) 연소생성물 중에 엔진 및 윤활유에 악 영향을 주는 성분이 많다. (4) 경량, 저가격 구조 때문에 열적 및 역학적 변형이 일어나기 쉽다. (5) 사용조건이 가혹해 연료가 이상 현상을 가져온다. 위의 요소들을 가지고 온도의 분포, 열의 전달과정, 피스톤 냉각 등에 대해서 알아본다.

• Clean Technology
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• v.26 no.3
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• pp.211-220
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• 2020

This experimental study investigates the design parameters to achieve ultra low NOx combustion of coal using a 80 kW capacity single-burner furnace. The influence of key design parameters such as SN, overall and burner-zone equivalence ratios, primary/secondary air ratio, overfire air (OFA) ratio were tested for a total of 81 cases. The results showed that weak swirl intensity of the burner leads to higher NOx emission whereas strong swirl intensity accompanies increased CO concentration desipte lower NOx emission. Therefore, finding an appropirate swirl intensity is essential for the burner design. Larger flow rate of secondary air increased NOx emission, whereas smaller flow rate stretches the flame and increased CO emission. The lowest NOx emission of 82 ppm (6% O₂) was achieved at the optimal condition of the present burner deisgn. It is expected to furrther lower the NOx emission by introducing splitting the burner secondary air into three or four streams.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.33 no.1
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• pp.69-77
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• 2005

To optimize and limit the axial length of the baffle of the KSR-III engine, stability rating tests using pulse gun as one of artificial disturbance devices have been done. Generally a rocket engine can be considered to be dynamically stable if a certain imposed external perturbation or pressure oscillation in rocket combustion chamber could be suppressed within a short time period. Decay time and other parameters for the evaluation of stabilization ability of an engine to external perturbation have been analyzed to quantify stabilization capacity of engine, in other words, dynamic stability margin. Baffle not covering flame zone enough which can be considered as collision region of injector wasn't be able to suppress external perturbation sufficiently. The limit of combustion stability margin of engine is assumed to be 50 mm length baffle of the KSR-III engine.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1999.04a
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• pp.8-8
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• 1999

2-유체 인젝터의 분무연소에 대한 통찰 및 구조에 대한 이해와 연료-공기 혼합과 연소반응의 물리적 이해에 필요한 수치적 모델의 개발 및 검증을 위해서는 2유체 시스템에서 액체 및 기체 각각의 기본적 특성인 액적크기, 액적속도, 액적의 질량플럭스(flux), 가스상의 속도측정 등이 필요하다. 특히, 액체분무에서는 액적의 크기를 예측하는 것이 매우 중요한 과제이며, 액적의 크기에 영향을 주는 인자들로는 노즐의 형태, 분사액체의 물성치(점도, 표면장력, 밀도), 주위기체의 조건(온도, 압력, 응축과 증발현상), 분사압력 등이 있다. 그러나, 실제 분무액적의 크기는 분포를 가지므로 같은 SMD를 가지더라도 그 분포의 정도는 크게 다를 수 있어 결과적으로 분무액적의 크기를 평균값만으로 표현하는 것은 불충분할 뿐만 아니라 그 적용에도 한계를 가지게 된다. 따라서 분무액적의 평균크기와 함께 그 분포의 정도 등을 함께 나타내려는 시도가 많은 과학자들에 의하여 연구되었다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.11 no.2
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• pp.1-8
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• 2007

Nonlinear acoustic damping of a half-wave acoustic resonator in a rocket combustor is investigated numerically adopting a nonlinear acoustic analysis. First, in a baseline chamber without any resonators, acoustic behavior is investigated over the wide range of acoustic amplitude from 80 dB to 150 dB. Damping factor increases nonlinearly with acoustic amplitude and nonlinearity becomes appreciable at acoustic amplitude above 125 dB. Next, damping effect of a half-wave resonator is investigated. It is found that nonlinear acoustic excitation does not affect optimum tuning condition of the resonator, which is derived from linear acoustics. A half-wave resonator is effective even for acoustic damping of high-amplitude pressure oscillation, but its function of acoustic damper is relatively weakened compared with the case of linear acoustic excitation.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.26 no.6
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• pp.34-42
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• 2022

A correlation between propellant supply condition and chamber pressure in GCH₄-LOx small rocket engine was explored and hot-firing tests were conducted to analyze the engine performance characteristics according to the equivalence ratio variation at a constant chamber pressure. Correlation studies have shown that chamber pressure is linearly proportional to oxidizer supply pressure. As a result of the test, the thrust, specific impulse and characteristic velocity that are the main performance parameters of a rocket engine, were found to be enhanced as the equivalence ratio starting from a fuel-lean condition approached the stoichiometric ratio, but the efficiencies of characteristic velocity and specific impulse were on the contrary, in their dependency on the equivalence ratio.