• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.9 no.1
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• pp.9-14
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• 1987

왕복동 내연 기관 실린더 내의 가스 유동은 기관의 성능 향상, 연소 개선, 배기 정화 등에 직접적 으로 영향을 미치는 인자로 되며, 최근 각종 유동의 측정 방법 및 측정 장치의 개발은 가스 유동 계측에 많은 발전을 가져 왔다. 특히 각종 열기관의 연소 성능 향상을 위한 노력은 기관의 성능 향상과 더불어 여소 배출물의 유해 성분 저감을 위한 연구에 더욱 박차를 가하게 되었다. 이에 따라서 기관의 최적 제어 운전, 자동 제어 연료 공급 및 분사장치 등에 이르기까지 많은 노력이 경주되어 왔다. 이러한 연구 개발에 못지 않게 중요한 것은 실린더 내의 연소 성능을 향상시키 는 것이며 이를 위해서는 먼저 기관 실린더 내부의 가스 유동을 밝히고, 유동의 모델링, 유동장의 계측, 연소장의 유동 측정 등의 연구가 매우 중요한 것으로 생각된다. 실린더 내의 연소 및 유 동장의 연구는 주로 연소 특성치를 관한 연구와 유동장을 중심으로 하는 흐름의 시뮬레이션을 비롯 유동장의 계측으로 크게 나눌 수 있다. 여기서는 주로 실린더 내의 가스 유동의 측정 방 법과 최근의 연구 동향에 대하여 몇 가지 측정의 보기를 중심으로 다루기로 한다.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 1998.10a
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• pp.219-220
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• 1998

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2009.05a
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• pp.191-195
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• 2009

In the solid rocket propellant combustion, dynamic phase change from solid to liquid to vapor occurs across the melt layer. During the burning surface, micro scale bubbles form as liquid and gas phases are mixed in the intermediate zone between the propellant and the flame. The experimentally measured thickness of this layer called the foam layer is approximately 1 micron at 1 atmosphere. In this paper, we present a new melting layer model derived from the classical phase change theory. The model results show that the surface of burning grows and propagate uniformly at a velocity of $r=ap^n$.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 2005.04a
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• pp.115-154
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• 2005

SI 엔진의 연소특징은 비정상 난류 예혼합 화염이며 여기서 내부 유동은 직접 화염 전파에 영향을 미치며 난류와 거시적 유동의 패턴 모두 중요한 역할을 한다. 내연기관 연소에서 난류는 매우 중요한 역할을 하고 통상 엔진 속도($\approx$흡입유동 속도)에 비례하며 그 주요 역할은 고속 운전 시 해당 사이클 내에 연소가 완료되는 데 기여하지만 출력저하, 제어 및 측정 그리고 사이클 변동과 관련하여 실질적으로 난류 제어를 통한 엔진 성능 개선은 사실상 불가능하다. 실물 엔진의 성능 파라미터로 주로 유동의 거시적 거동이 사용되며 이 유동과 연료 분사계가 혼합기 분포 상태와 화염 전파 방향을 결정하여 최종적으로 엔진의 성능을 지배한다. 따라서 가시화를 통한 연소 진단도 이 현상에 주목할 필요가 있으며 거시적 파라미터를 성능에 연관하는 다양한 기법이 존재하고 이들은 매우 풍부한 데이터베이스를 통해 비교적 정확한 성능의 예측을 가능하게 하고 이 점에 주목한 엔진만 성공을 거두었다. 이 거시적 현상에 주목하여 가시화를 통해 성층화 현상을 실험적으로 해석한 예를 제시하였다. SI 엔진 가시화에서 기법보다 중요한 것은 현상의 이해이다. 이를 위해 성공적 가시화 진단을 위해서는 우선 현상에 대한 모델링이 필요하고 이 모델에서 가시화를 통해 규명 가능한 현상을 추출해 내는 것이다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1995.11a
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• pp.159-167
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• 1995

본 연구는 유도탄 비행시험시에 연소관의 스커트와 날개 장착용 브라켓에 작용하는 공력하중과 연소관에 내압이 동시에 작용하는 추진기관에 대하여 구조 해석하였다. 추진기관의 스커트부 및 브라켓부의 공력하중은 3차원적으로 작용하기 때문에 대칭성을 이용한 $180^{\circ}C$3차원 구조 해석을 수행하여 비행시험, 수압시험, 지상시험 모드에 대하여 응력 수준을 비교하였다. 해석 결과 3가지 모드의 최대 등가응력은 거의 같으며, 비행시험시 공력하중이 앞마개부에 미치는 영향은 최대 등 가응력의 6%이내로 상당히 작았다. 수압시험 모드와 지상시험 모드의 실험치와 해석치를 비교한 결과 정확한 해석을 위해서는 점화기를 모델링과 점화기와 연소관, 브라켓과 연소관에 접촉요소의 적용, 3차원 비선형 해석등 보다 상세한 해석이 필요함을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.1 no.1
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• pp.64-72
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• 1997

An analytical study has been performed to investigate the unsteady ignition characteristics of pulse combustion. In many combustion applications, strain rate of the flow can significantly affect the combustion features; ignition, extinction, and reignition. In the pulse combustion, two jets (hot combustion gases and fresh mixtures) coming from the opposite side of the combustor will collide in the combustor forming a stagnation region where the chemical reaction is suppressed by the strain rate until this becomes below the critical value. In this research, the method of large activation energy asymptotic is adopted with one step irreversible kinetics to examine the ignition response to the periodic variation of the strain rate of flow. The results show the variation of the maximum value of strain rate can determine whether the ignition or extinction occur.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.175-178
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• 2006

A numerical study for spray combustion of fluctuated fuel and oxidizer droplets injected into combustion chamber has been conducted for the analysis of spray combustion considering characteristics of injector. The 2 dimensional unsteady state flow fields have been calculated by using QUICK Scheme and SIMPLER Algorithm. As the spray model, DSF model and Euler-Lagrange Scheme have been used. The sine Auction has been used for droplet fluctuation model of fuel and oxidizer, while the coupling effects of the droplets between gas phase and evaporated vapor have been calculated by using PSIC model.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.29 no.6
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• pp.365-371
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• 2019

In this study, the flame temperature distribution of the diffusion flame burner for SiO₂ deposition was analyzed by the computational fluid analysis. This corresponds to the previous step for simulating the SiO₂ preform deposition process for manufacturing optical fibers using environmentally friendly raw materials. In order to model premixed combustion, heat flow, convection, and chemical reactions were considered, and Reynolds-averaged Navier-Stokes equations and k-ω models were used. As a result, the temperature distribution of the flame showed a tendency to increase the distance from the nozzle surface to the maximum temperature when the flow rate of the auxiliary oxygen increased. In addition, it was confirmed that the temperature distribution due to incomplete combustion was large in the combustion reaction with a large equivalence ratio of the mixed gas.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.16 no.6
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• pp.41-47
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• 2012

It is very important to predict the nonlinear behavior of combustion instability such as transition phenomena and limit cycle amplitude for fully understanding and controlling the instabilities. These nonlinear instability characteristics are highly dependent upon the flames' nonlinear dynamics in a gas turbine premixed combustor. In this study, nonlinear instability TA(Thermo-acoustic) models were introduced by applying the concept of flame describing function to the thermoacoustic analysis method. As a result of model development, for a given combustor length, the growth rate of instability was greatly affected by the change in amplitude, although the instability frequency was not. Further researches under various operating conditions and model validation on limit cycle amplitude are required.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.23 no.2
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• pp.78-86
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• 2019

Aluminum, which is a metal fuel contained in the composite solid propellant, is not ignited and burned on the combustion surface by the oxide film, and it partially melts and coalesces with surrounding aluminum particles. For the evaluation and design of the propellant performance, modeling was performed to predict the size and distribution of agglomerated particles, and the size and distribution of agglomerates were compared and verified through experiment. The predicted values showed the tendency to decrease with pressure as in the experiment, but the error increased as the pressure increased. The agglomerated particle distribution graph showed a difference in the volume fraction although the diameter at the peak was the same.