• 대한기계학회논문집B
• /
• 제21권4호
• /
• pp.494-502
• /
• 1997

Experiments on corresponding jet flames with stagnant point diffusion flames have been carried out in initial injection periods. A compensated measurement of maximum flame temperature, which is based on the ion signal, has been employed to inspect flame responses to time-varying strain rates. The flame responses are obtained at two conditions for the slowly time-varying strain rate and the case of flame extinction, and analyzed to confirm similarity between a stagnant point diffusion flame and an evolving jet diffusion flame. Nonsteady effects are addressed via the comparison between several time scales. The time variation with low strain rates, in which illustrates the flame behavior of the upper branch far from extinction in the well-known S-curve, is confirmed to produce a quasi-steady flame response through the nonsteady experiments. The time variation with strain rates in the case of flame extinction indicates an unsteady effect of flame response. It is therefore found that the flame responses near jet tip depend on time histories of characterized strain rates in the developing process.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제31권11호
• /
• pp.926-935
• /
• 2007

The NOx emission characteristics of DME in laminar coaxial jet and counterflow nonpremixed flames were investigated using experimental and numerical approaches, respectively. The flame structure and NOx emission of DME were compared with those of $C_2H_6$ and $C_3H_8$. The DME flame was calculated using the Kaiser's mechanism, while the $C_2H_6$ and $C_3H_8$ flames were calculated using the $C_3$ mechanism. These mechanisms were combined with the modified Miller-Bowman mechanism for the analysis of NOx. Experimental results show in coaxial jet flame that DME flame has the characteristics of partial premixed flame and the flame length decreases up to 1/3 than that of $C_3H_8$ in the same condition of fuel mass flowrate. Then, the NOx emission of DME decreases to 40% approximately, comparing with that of $C_3H_8$. In the calculated results of counterflow nonpremixed flame, DME flame shows the $EI_{NO}$ decreases up to 50% approximately than those of$ C_2H_6$ and $C_3H_8$ flames when the equivalent fuels are consumed per unit mass and time. Although the overall NOx reaction path of DME is similar with other hydrocarbon fuels, it can be identified that DME flame has a distinct NO reduction mechanism due to the reburning NO chemistry in fuel rich region. From these results, we can conclude that the different NOx emission characteristics of DME flame with other hydrocarbon fuels are attributed to not the temperature increase and the activation of NO reactions due to O atom in DME fuel but the rapid processes of pyrolysis/oxidation.

• 한국추진공학회지
• /
• 제10권1호
• /
• pp.72-86
• /
• 2006

램제트 추진기술에 대한 최근 개발동향과 필요 주요기술을 분석하였다. 통합 부스터의 장점을 극대화하면서 부스터의 총역적을 다양하게 조정하는 기술, 램제트 연소실의 길이는 최소화하면서 화염을 안정시키는 기술, 비행 운용범위를 다양하도록 하는 가변노즐 기술, 장시간 작동을 가능하게 하는 열차폐 기술 등이 소개/분석되었다. 여러 나라에서 다양한 램제트 추진기술을 개발해왔으며, 원초적 기술은 어느 정도 성숙되었으며, 군사적 응용과 복합사이클을 사용하는 민수용으로의 적용이 확대되고 있는 추세이다. 보다 효과적으로 다양한 발사 프랫폼에 공통으로 적용 가능한 다용도 램제트 기술 개발을 위하여 최근에 여러 유도탄(미국의 JSSAM, 러시아의 Yakhont)들이 연구되었으며, 이는 기술 신뢰도 향상 및 개발경비 절감을 높일 수 있다는 기대로 도전적 연구가 진행되고 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2000년도 제14회 학술강연논문집
• /
• pp.9-9
• /
• 2000

액체 램제트 엔진의 V형 유입구에 3개의 안내깃이 있은 경우에 대하여 유동 해석을 수행하였다. 수치해석에 앞서 본 연구에서는 ONERA에서 발표한 고체 램제트 연소기에 대한 실험 결과를 유동 해석 결과와 비교하여 해석의 정확성을 검증하였다. 안내깃에 의하여 연소실로 유입되는 공기는 유입구 곡관에서 효율적인 흐름을 유지할 수 있고 분사되는 연료의 분포도 제어될 수 있다. 안내깃의 두께가 큰 경우 자칫 유입되는 공기의 흐름을 방해하는 장애물의 역할을 할 수 있으므로 두께의 변화에 대한 영향도 계산하였으나 선정된 안내깃에 의한 연소실에서의 유동특성 변화는 적은 것으로 나타났다. 입구조건을 균일 유동으로 주고 해석한 결과, 연소실에서의 유동은 안내깃의 유무에 따라 큰 영향을 받지 않았다. 그러나 흡입구로 유입되는 공기의 속도 분포는 다양한 비행조건에서 균일하지 않기 때문에 주 유동을 방해하지 않는 안내깃의 설치는 연소실에서의 좀 더 안정된 화염의 생성을 위해 필요하다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
• /
• pp.326-331
• /
• 2003

Combustion using oxygen enriched air is known as a technology which can increase flame stability as well as thermal efficiency due to improvement of the burning rate. Lift-off, blowout limit and flame length were examined as a function of jet velocity, coflow velocity and OEC(Oxygen Enriched Concentration). Blowout limit of the flame below OEC 25% decreased with coflow velocity, but the limit above OEC 25% increased inversely. Lift-off height decreased with increase of OEC. Especially lift-off hardly occurred in the condition above OEC 40%. Flame length of the flames above OEC 40% was increased until the blowout occurred. Flame stability became improved since lift-off and blowout limit increased much with increase of OEC.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 1998년도 제10회 학술강연회논문집
• /
• pp.18-18
• /
• 1998

평판에 충돌하는 초음속 세트에 관한 연구는 수직/단거리 이·착륙기의 발진, 미사일 발사시스템, 다단계 로켓 분리 등 실제적인 분야에 응용되고 있으며 고온의 충돌제트와 화염에 의한 가열문제와 관련된 산입분야에서도 많은 연구가 이루어지고 있다. 과소팽창하는 초음속 제트가 평판에 충돌할 때 Barrel shock, exhaust gas boundary, Mach disk, contact surface, reflected shock, plate shock, stagnation bubble 등 매우 복잡한 유동 구조가 표면에 나타나는데 이것은 평판으로부터 반사된 shock과 free jet의 충격파 구조 사이에서의 상호간섭 때문이다. 노즐로부터 방출되는 고속, 고온가스가 주변 장비 등에 부딪힐 때 발생하는 이러한 복잡한 간섭현상의 연구는 관련 주변장비 설계 및 상황예측에 필수적인 자료를 제공하며 이해를 도와준다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
• /
• 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
• /
• pp.401-402
• /
• 2014

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2000년도 제15회 학술강연회논문초록집
• /
• pp.34-34
• /
• 2000

극초음속 공기 흡입 추진기관에 대한 기초연구로서 본 논문은 단순 구조의 초음속 제트 화염을 기반으로 하는 초음속 연소기내에서의 유동과 연소 특성에 대한 충격파의 역할을 고찰하였다. 기존에 수행된 실험 결과와 최근에 외국에서 발표될 계산 결과를 토대로 초음속 연소기내에서의 충격파 역할을 체계적으로 정리해 보고자 함이 본 연구 발표의 목적이다.(중략)

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제33권9호
• /
• pp.699-708
• /
• 2009

To understand hydrogen jet liftoff height, the stabilization mechanism of turbulent lifted jet flames under non-premixed conditions was studied. The objectives were to determine flame stability mechanisms, to analyze coexistence of two different flame structure, and to characterize the lifted jet at the flame stabilization point. Hydrogen flow velocity varied from 100 to 300 m/s. Coaxial air velocity was changed from 12 to 20 m/s. Simultaneous velocity field and reaction zone measurements used, PIV/OH PLIF techniques with Nd:YAG lasers and CCD/ICCD cameras. Liftoff height decreased with the increase of fuel velocity. The flame stabilized in a lower velocity region next to the faster fuel jet due to the mixing effects of the coaxial air flow. The flame stabilization was related to turbulent intensity and strain rate assuming that combustion occurs where local flow velocity and turbulent flame propagation velocity are balanced. At the flame base, two different flame structures were found that was the partial premixed flames and premixed flame.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제42권6호
• /
• pp.488-494
• /
• 2014

유도탄 발사 시 화염은 발사 장치 및 인접 구조물에 심각한 손상을 야기할 수 있다. 본 연구는 유도탄 발사 시 함정과 유도탄의 초기 운동에 의해 유도탄의 화염이 인접 구조물에 미치는 영향을 분석하기 위하여 수행하였다. 이를 위해 함정과 유도탄의 초기 운동에 영향을 미치는 각 인자들을 확률분포로 정의하고 Monte Carlo 해석 기법을 이용하여 통계적으로 발생할 수 있는 유도탄 이탈 영역을 분석하였다. 그 후 유도탄의 화염이 인접 구조물에 가장 큰 영향을 미치는 유도탄 이탈 궤적에 대해 CFD기법을 이용하여 유동-운동해석을 수행하였다. 이와 같은 방법으로 유도탄 발사 시 함정과 유도탄의 초기 운동에 의해 유도탄 화염이 인접 구조물에 미치는 영향을 분석하였다.