• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.8 no.3
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• pp.201-209
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• 1984

In order to examine the effect of initial spray condition on the spray combustion mode and flame characteristics, theoretical analysis was carried out to predict combustion mode and flame structure for various initial distribution of droplets in spray. A system of conservation equations of spray flame in two dimensional axisymmetric for two phase flow was solved by a discrete element method for n-Butylbenzen (C$_{10}$ $H_{14}$). As a results of present study, there are two principal group combustion modes that may occur independently for various initial group combustion numbers in a spray burner. These group combustion modes are termed as an external and internal group combustion mode. The critical group combustion number between the internal and external group combustion mode and the flame characteristics of those flame are also predicted. These results may be used as a basic data in the designing of new combustors as well as proper operating conditions for spray burners.s.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.15 no.1
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• pp.1-10
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• 2011

Combustion and extinction limits in heat-recirculating excess enthalpy reactors employing both gas-phase and catalytic reaction have been examined with an emphasis Reynolds number (Re) effects and possible application to microscale combustion devices. In this paper, geometrically similar reactors of different physical sizes and different numbers of turns were tested with the aim of estimating for combustor characteristics. Combustion efficiency is estimated by measuring exhausted gases through the gas chromatograph. From these results the effect of scale and number of turns are demonstrated and optimal operating conditions for Swiss roll combustors are identified.

• Journal of the KSME
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• v.31 no.6
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• pp.533-539
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• 1991

화포란 효율이 30%정도인 열기관의 하나이다. 따라서 화포의 추진기구(propulsion mechanism)를 이해하고 예측하기 위해서는 추진제의 연소현상에 대한 이해가 필수적이다. 고체추진제의 연소 현상은 압력에 절대적 영향을 받고, 상수들은 운용압력범위에서 실험적으로 구한 값을 사용한다. 강내탄도해석은 해결하고자 하는 문제에 가장 적합한 모델설정, 그에 따른 전산코드의사용으로 이루어지는데, 일반적인 강내탄도프로그램에서 필요한 지배방정식은 에너지보존식, 고압에서의 상태방정식, 연소속도식, 탄체의 운동방정식 등이다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.5
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• pp.1727-1736
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• 1991

본 연구에서는 자체 제작된 헬름홀쯔형 맥동 연소기를 이용하여 작동원리와 연소특성을 조사함으로써 맥동연소현상을 물리적으로 이해하는 것이다. 주기적 화염 의 직접가시화, 연소장의 시간평균 온도 및 농도분포, 변동압력의 크기와 공기흡입량 을 조사함으로써 맥동에 영향을 미치는 요인이 무엇인지 그리고 이것이 어떠한 변화를 야기시키는가를 살펴보고자 한다. 이렇게 얻어진 결과의 종합을 통해 장치의 형상이 결정된 일반적인 맥동연소기가 자발적인 상태에서 작동될 때 작동결정인자가 무엇인가 를 알수가 있을 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2008.05a
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• pp.163-167
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• 2008

This paper presents pressure fluctuation characteristics of a 30 ton-f class liquid rocket engine combustor. Combustion stability of the combustor was evaluated using the results 46 firing tests performed with a varying O/F ratio and chamber pressure. The RMS value of pressure fluctuation during the steady state combustion was less than 2.6% of the static chamber pressure, demonstrating static stability of the combustion phenomenon. The decay time of pressure fluctuation caused by forced disturbance of a pulse gun was found to be less than 3.5 msec verifying dynamic stability of the combustor.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.12
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• pp.2376-2384
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• 1992

A theoretical analysis is carried out to predict the characteristics of transient ignition phenomena for the spherical fuel droplets cloud with non-uniform droplet size and number density distribution. Numerical calculations are performed for various cases depending on the combinations of the major parameters such as ambient temperature and initial distributions of droplet size and number density. The results of present study show that the ignition delay decreases for higher ambient temperature and smaller droplet size. Droplets cloud of hollow type with outer concentrated distribution ignites most rapidly.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.10
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• pp.1928-1939
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• 1992

In this study, a computer program has been developed which predicts the variation of the volumetric efficiency with the change of design of the intake system effectively by the analysis of the flow in each part of a multi-cylinder compression ignition engine. For the calculation of the flow in the intake and exhaust systems, the method of characteristics has been used, and the double Wiebe's function has been adopted for the calculation of the heat release rate in the cylinders. The accuracy of presented method has been proved through the comparison between the simulation and experimental results over the various engine speeds and intake pipe lengths.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.8 no.6
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• pp.544-552
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• 1984

A non-steady group combustion model of a spherical droplets cloud has been developed to access the non-steady effects of collective behavior of fuel droplets on combustion characteristics and cloud structure. A system of conservation equations of droplets cloud in axisymmetric spherical coordinate was solved by numerical methods for n-Butylbenzene(C$_{10}$ / $H_{14}$) It was found that the effect of initial droplet size on combustion characteristics is dominated compare with effects of cloud size and number density of droplets. For dense droplets cloud, external group combustion mode is established during main part of cloud life time, and internal and single droplet combustion modes are simultaneously established for the dilute droplets cloud. Radius of cloud and external envelope flame are slowly decreased during main part of cloud life time, and suddenly decreased at end of combustion period.d.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1997.11a
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• pp.35-36
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• 1997

복합재는 강도가 높고 가볍기 때문에 최근 로켓의 연소관으로 널리 사용되고 있다. 그런데 이 복합재 로켓 연소관은 제조 후 대기 환경에 장기적으로 노출되어 있기 때문에 금속 연소관과는 달리 온도 또는 습도 등의 환경에 대한 영향을 고려해야 한다. 더구나 연소관은 내부에 추진제가 충전되어 있으므로 추진제의 기계적 특성이 습도에 민감함을 생각할 때 강도뿐만 아니라 습기의 투과도 또한 매우 중요한 고려 요소가 된다. 그러나 온/습도 변화에 따른 복합재 자체의 재료 특성 변화에 대한 연구는 많이 보고되었으나 습기의 투과 정도에 관한 연구는 자료가 미흡한 실정이다. 한편, 포화 함수율은 복합재에 따라서 차이가 있으나 T300/5208의 경우 문헌을 참조하면 20-$50^{\circ}C$에서 복합재 무게의 약 1.5% 정도이며 포화에 걸리는 시간은 약 100일 정도로 나타나 있다.본 연구에서는 수분이 복합재를 통하여 투과되는 정도를 고찰하기 위하여 $20^{\circ}C$,95%RH의 온/습도를 유지하는 수조를 제작하였고, 이 수조내에 보관한 복합재 연소관의 실린더 벽면으로 투과되는 습기를 측정하기 위하여 연소관 내에 습도 센서를 투입하여 상대습도를 직접 측정하였다. 복합재 연소관이 로켓에 사용될 때는 연소관 외부에 페인트로 피막 처리하고 연소관 내부에도 추진제와의 사이에 라이너가 접착되어 있어서 수분 침투 및 온도 등의 외부 환경조건에 견디기에 더 양호한 조건이나 본 연구에서는 복합재 자체의 특성을 고찰하기 위하여 섬유를 에폭시에 함침시켜 winding한 상태 그대로의 복합재 연소관 시료를 사용하였다. 습기의 투과는 내부에 라이너/인슐레이션이 피복되거나 또는 추진제가 충전된 경우 많은 감소효과를 보였다. 순수 복합재 연소관의 경우 수조에 넣고 평형에 도달한 후로부터 약 8개월의 습기 투과 상태를 볼대 벽면을 통하여 들어가는 water vapor flux는 $20^{\circ}C$,95%RH 에서 평균적으로 9.3163$\times$$10^{-8}$g/$m^2$sec로 나타났다. 이때 습기가 투과되는 연소관이 국지점을 평판으로 가정하고 Fick's law를 이용하여 구한 습기에 대한 복합재의 확산계수는 D=2.5$\times$$10^{-6}$$mm^2$sec였으며, 이는 다른 graphite/epixy 복합재의 확산계수와 유사한 값을 나타내고 있다. 또한 추진제가 충전된 연소관을 절단하여 밀폐한 후 95%RH 습도 조건에 보관함으로써 연소관 내부의 추진제 기계적 특성에 미치는 침투된 습기의 영향도 함께 고찰하였다. 추진제에 따라 차이는 있겠으나 추진제가 충전된 연소관은 순수 복합재 연소관에 비해 습기의 투과 정도가 작으며, 본 연소관에 충전된 RDX/AP계 추진제의 경우 추진제의 습기투과에 의한 추진제 물성 변화는 미미한 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.10a
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• pp.15-15
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• 1998

마하 수 6 이상인 극초음속 비행에는 스크램제트(SCRamjet : Supersonic Combustion Ramjet) 엔진이 가장 적합한 엔진으로 알려져 있고 현재 미국을 중심으로 이 엔진의 개발에 많은 노력을 기울이고 있다. 스크램제트 엔진의 성공적인 개발을 위해서는 초음속 공기 내에서 연료의 분사를 통한 가장 효율적인 연소를 유도할 수 있어야 한다. 초음속 상태의 공기와 연료의 혼합을 증대시키고 연소안정성을 향상시키는 방법으로 연소기 내에 인위적으로 경사충격파를 발생시키는 방안이 Marble 등에 의해 최초로 도입되었다. 본 연구에서는 스크램제트엔진 내의 연소기를 모델링하여 마하수 2.5의 초음속공기 유동 중앙에 수소 제트를 분사하여 초음속 수소-공기 화염을 만들고 연소기의 측면에 동일한 모양과 크기의 쐐기를 각각 부착시켜 평면 경사충격파를 발생시켰다 본 실험은 충격파가 초음속 화염에 미치는 영향을 연구한 최초의 실험연구이다.