• Title/Summary/Keyword: 연소 성능

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Design Improvement of Baffle Injector Using Conjugate Heat Transfer Analysis (복합열전달 해석을 이용한 배플 분사기 설계 개선)

  • Kim, Seong-Ku;Han, Yeoung-Min;Choi, Hwan-Seok
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.38 no.4
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    • pp.395-402
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    • 2010
  • Baffle injectors are protruded into the combustion chamber and form an anti-pulsating baffle to prevent high-frequency combustion instabilities in transverse modes. Being exposed to a high heat-flux environment, the baffle injector has self-cooling passages through which kerosene is convected and heated. The baffle injector with 20 spiral cooling channels has been developed and successfully applied to 30 $ton_f$-class combustors without any performance loss due to an additional cooling. In this work, numerical analysis of conjugate heat transfer in baffle injectors with various cooling channel designs has been performed in order to reduce the fabrication cost which would be considerably increased for the 75 $ton_f$-class combustor. Prior to the application to a full-scale combustor, the thermal durability of the modified design has been verified through the subscale hot-firing tests.

Combustion Performance According to the Cavity Flameholder Location in a Supersonic Combustor (초음속 연소기에서 공동형 보염기 위치에 따른 연소 성능)

  • Yang, Inyoung;Lee, Kyung-jae;Lee, Yang-ji;Lee, Sang-hoon
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.24 no.5
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    • pp.13-20
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    • 2020
  • The effect of the relative distance between two cavity flame holders on the performance of a supersonic combustor was experimentally investigated. A rectangular cross-sectional combustor model with one cavity flame holder on each of two facing walls was used, with two difference distances between cavities of 135 mm and 220 mm. The fuel equivalence ratio was varied as 0.16 and 0.38. A direct-connected type test facility was used to provide Mach 2 flow condition. The test results revealed that the combustion pressure was higher for the shorter cavity distance case. But fuel equivalence ratio did not have large effect on the combustion pressure. It was concluded that, to get higher combustor pressure, there needs to be further combustor configuration change such as smaller cavity distance or tandem cavity installation.

Study on the Combustion Characteristics of Light-Load RI-CNG Engine (저부하 라디칼 착화 압축천연가스 엔진의 성능연구)

  • Liu, Yu;Dong, Yong;Keom, J.K.;Chung, S.S.
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.15 no.1
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    • pp.11-17
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    • 2011
  • 본 연구는 라디칼 착화(Radical Ignition이하 RI) 기술을 적용한 부실직분식 CNG(Compressed Natural Gas) 엔진의 구동특성에 관한 것이다. 실험엔진은 단기통 디젤엔진을 개조하여 사용하였으며, 이는 부실식 디젤엔진처럼 연소실이 주실과 부실로 나누어져 있다. 부실에 분사된 CNG는 스파크플러그로 점화하며, 부실로 부터의 연소가스가 주실 희박 혼합기를 시켜 구동하는 엔진이다. RI 기술은 연소속도를 향상시킬 수 있다. 본 연구는 주로 저부하 RI-CNG 엔진의 성능을 연구하였다. 연료분사기간은 9 ms, 공기과잉률은 1.0, 1.2, 1.4로 하였다. 연료분사시기는 엔진의 배가밸브가 닫히는 ATDC $20^{\circ}CA$ 부터 $120^{\circ}CA$ 사이로, $20^{\circ}CA$ 간격으로 지각시켜 가며 실험하였다. 본 연구는 연료분사시기 및 공기과잉률이 연소최고압력 ($P_{max}$), 연소최고압력시기(${\Theta}_{pmax}$), 도시평균유효압력(IMEP), 사이클 변동계수($COV_{imep}$), 연소속도에 미치는 양향 등을 구하고 분석하였다.

Performance Prediction Method of Hybrid Rocket Motors with Local Variance of Combustion (국부연소 현상을 고려한 하이브리드로켓의 성능예측 기법연구)

  • Cho, Min-Gyung;Heo, Jun-Young;Park, Hyung-Ju;Kim, Jin-Kon;Moon, Hee-Jang;Sung, Hong-Gye
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.517-521
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    • 2009
  • A unsteady internal ballistic analysis model was proposed to take account for the variance of local variance of pressure and velocity along the grain surface of a hybrid rocket combustor. The model of concern in the study was fairly comparable with the test result. The local variation of the oxidizer mass flow rate along grain surface results in chamber pressure, regression rate, and gas velocity change along its flow direction.

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Development of the Catalytic Combustion Condensing Boiler of Lower Emission Type for Domestic Use (저공해형 촉매연소식 소형 콘덴싱보일러 개발)

  • Kim Hoyeon;Lee Seungho;Cho Wonihl;Baek Youngsoon
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • v.5 no.1
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    • pp.45-51
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    • 2001
  • Catalytic combustion is the environmental-friendly technology, which has been applied to a variety of areas for industrial and domestic use in recent years. Accordingly, this study performed the development of the catalytic manufacturing technology for the high temperature and of the catalytic combustor in priority, which were aimed to be aimed to a commercialized condensing boiler. Palladium(Pd) of a noble meta] was used as a catalyst for the high temperature and supported on $alumina(Al_{2}O_{3})\;and\;zirconia(ZrO_2)$ in constant weight ratio. Activity of Pd catalysts is compared and analysed in the catalytic combustion of natural gas. The ratio of $Pd/Al_{2}O_{3}\;=\;4$ was found to be better than any other weight ratios in activity and durability. The performance examination of catalysts and of combustion through the plate-type combustor made it possible to be developed the cylindrical-type combustor which has increased combustion area. Catalytic combustion condensing boiler of 25,000 kcal/hr class was also developed, which had the optimum combustion condition at the no221e of 5.95mm and the orifice of 21mm. This condition was determined through the performance experiments of catalytic combustion condensing boiler to which the cylindrical-type catalytic combustor was applied.

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복사관 버너의 연소특성

  • 조길원;박흥수;이용국
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1993.05a
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    • pp.112-115
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    • 1993
  • 복사관을 이용한 가열방식은 복사관내에서 연료를 연소시킬 때 얻어지는 열이 관을 통하여 복사됨으로서 피가열물을 가열하는 방식으로서 분위기제어가 필요한 열처리로 등에 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 연속 소둔설비용으로서 저 NOx화 및 복사관의 표면온도를 상대적으로 균일하게 가열시키는 특성을 가진 버너의 개발을 위한 것으로서 실기규모 연소실험을 수행하였다. 연소실험은 기존버너 및 편심노즐버너에 대해서 수행하였으며 특히 개발실험용 버너의 실험과정에서는 새로 고안된 버너의 성능평가로부터 최적화에 이르기까지의 종합적인 실험을 수행하였다. 개발실험에 의해 편심노즐을 특징으로 하는 2단연소식 복사관버너를 고안하였으며 시제품버너의 성능실험결과 기존버너보다 NOx방출량에서 30%의 감소를 보여주었으며 복사관에서의 온도의 균일성이 향상되었음을 확인하였다.

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Altitude Effects on the Performance of the Solid Fuel Ramjet (고체램제트 추진기관 성능에 미치는 고도의 영향)

  • Lee, Tae-Ho
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2007.04a
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    • pp.272-275
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    • 2007
  • The combustion efficiency of the solid fuel ramjet is affected by the inlet air temperature. And this inlet air temperature is dependent on the flight Mach number and the environment air temperature. If the flight altitude is changeable, the inlet air temperature and also the air density vary. The performance efficiency is investigated with this variables related to the combustion efficiency.

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Heat Release Characteristics of Typical Live Fire Load in Bookstore (화재 최성기에서의 서점 적재가연물의 연소성상)

  • Nam, Dong-Gun;Yuji, Hasemi
    • Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.385-388
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    • 2009
  • 건축물의 적재가연물 특성은 성능위주 화재안전설계를 수행함에 있어 중요한 인자이다. 본 연구에서는 서점의 성능위주 화재안전설계에 이용할 목적으로 적재가연물을 대상으로 연소발열성상을 측정하기 위한 화재실험을 행하였다. 실험에서는 서적과 서가의 일부분을 재현한 시험체를 내화로에 넣고 ISO834 표준가열곡선에 따라 가열하여 화재 최성기에서의 연소성상을 파악하였다. 그 결과, 서적은 외부 가열을 받으면 표면연소 후에 탄화하여 주위에 고온이 형성되어도 열분해가스의 방출량이 증가하지 않는 것으로 파악되었다.

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Theoretical Analysis of the Steady Burning Rate for Homogeneous Solid Propellants with Surface Evaporation (표면 증발을 고려한 AP추진제의 정상 연소율 해석)

  • 이창진
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.2-2
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    • 1998
  • 고체 추진제의 연소율(burning rate)은 연소의 동적 기동을 이해할 수 있을 뿐 아니라 추진제의 성능을 판단할 수 있는 중요한 수단이기 때문에 많은 연구가 진행되어 왔다. 특히 AP계의 고체추진제 표면에서는 발열반응인 분해반응(decomposition) 이외에도 기체로 증발되는 증발되는(evaporation or sublimation)이 존재한다. 증발반응으로 인하여 연소율은 외부압력의 변화에 대하여 반응하게 되며 실험적으로 $r_{b}$= a $p^n$의 관계를 보여주고 있다. 즉, 연소율(burning rate)은 연소실 압력 P의 n승에 비례하며 여기서 n은 실험적으로 결정되는 지수이다. 그러나 압력지수 n은 일반적으로 온도와 압력의 함수이기 때문에 실험적으로 이 측정하기는 매우 어려운 일이다. 또한 QSHOD 가정을 사용하여 고체 추진제의 연소 응답함을 해석하기 위해서 추진제의 민감계수(sensitivity parameters)에 관한 관계식이 필요하며 이러한 관계식은 추진제의 정상연소율에 관한 관계식으로부터 얻을 수 있다.다.

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Heavy Oil Combustion Characteristics of the Hot Water Boiler System fueled by Rice Husk and Heavy Oil (왕겨와 중유연료를 겸용으로 이용하는 온수보일러 시스템에서 중유 연소특성)

  • 박승제;김동선
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2002.02a
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    • pp.217-222
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    • 2002
  • 본 연구에서는 가연성 폐기물을 이용한 시설원예 난방에너지 공급시스템 개발을 위하여 대형 온실 난방이나 RPC 시설에 이용할 수 있는 왕겨와 중유 겸용연소 시스템에서 중유의 연소 및 성능 특성을 분석하고자 하였다. 중요 인자로는 분사노즐의 크기(2.0, 2.25, 2.5, 3.0 GPH)와 진공압력(375, 500, 625, 750 Pa)을 설정하였으며 이에 대한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1.진공압력 500Pa조건에서 연료 공급율이 증가할수록 연소실 벽체 열교환기 효율은 감소하고 폐열회수 열교환기와 사이클론 열교환기의 효율이 증가하였으며, 노즐 2.5GPH에서 진공압력이 커질수록 연소실 하부의 온도가 감소하였고 연소실 상부에서는 비슷한 경향을 보였다. 2, 연소온도특성, 열효율, 배기가스 성분분석 등의 결과로 볼 때 최적의 연소 조건은 노즐 2.5GPH는 진공압력 375Pa, 노즐3.0GPH는 진공압력 500Pa과 625Pa 사이로 판단되었다. 3. 배연가스내의 대기오염 성분은 모든 실험처리에서 CO 함량은 거의 없고 SO$_2$와 NO$_{x}$의 함량 또한 일반 보일러 허용기준을 만족하는 것으로 나타났다.

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