• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.43 no.8
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• pp.677-683
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• 2015

Hybrid rocket combustion displays low frequency instability(LFI, 10~30Hz) at a certain condition. Vortex shedding in the post-chamber is suspected to cause the occurrence of LFI. This study focused on the visualization of flow image using light emissions from high temperature combustion gas. Results shows that combustion pressure oscillates at a frequency of about 18 Hz, which is in phase with oscillations of light emission. Since LFI is not a property of thermo-acoustic instability, this result suggested there exists a physical coupling of pressure fluctuations with light emissions proportional to chemical reaction. Also POD analysis shows that dominant symmetric spatial modes in the stable combustion shift suddenly into asymmetric spatial pattern with the appearance of LFI. Especially, the appearance of mode 3 is a typical change of flow dynamics in unstable combustion representing a rotational fluid motions associated with vortex shedding.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 2002.05a
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• pp.173-177
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• 2002

두 개의 유동층 사이를 순환하는 금속매체(Metal or Metal oxide)를 이용하여 공기에 의한 금속매체의 산화와 기체연료(H$_2$, CO, CH$_4$등)에 의한 금속산화물의 환원반응이 별개의 반응기에서 일어나게 하는 새로운 개념의 연소기술인 매체순환식 가스연소기술은 공기와 기체연료를 직접 접촉시켜 반응하는 기존의 가스연소기에 비해 많은 장점을 가지고 있다.(중략)

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.22 no.6
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• pp.96-103
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• 2014

Liquefied Petroleum Gas(LPG) has attracted attention as a alternative fuel. The lean-burn LPG direct injection engine is a promising technology because it has an advantage of lower harmful emissions. This study aims to investigate the effect of combustion strategy and excess air ratio on combustion and emission characteristics in lean-burn LPG direct injection engine. Fuel consumption and combustion stability were measured with change of the ignition timing and injection timing at various air/fuel ratio conditions. The lean combustion characteristics were evaluated as a function of the excess air ratio with the single injection and multiple injection strategy. Furthermore, the feasibility of lean operation with stratified mixture was assessed when comparing the combustion and emission characteristics with premixed lean combustion.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2003.05a
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• pp.59-63
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• 2003

This paper describes the conceptual design method of subscale direct-connect test facility for liquid fuel ramjet combustion study and preliminary analysis of test results. The measured pressure signal represents the successful operation of the test facility. The pressure oscillation in combustion chamber shows the dominant frequency of 190Hz, relatively very low frequency to 1L acoustic mode (1200Hz) based on the length of combustor. It is suspected that there were several driving sources, which are vortex street at backward step of combustor, inlet resonance induced by the long length of unchecked inlet, and/or combustor configuration with optical window.

• 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.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.39 no.4
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• pp.351-358
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• 2015

In the recent times, the use of gasoline direct injection (GDI) engines has been regarded as a means of enhancing conformance to emission regulations and improving fuel efficiency. GDI engines have been widely adopted in the recent years for their better engine performance and fuel economy compared to those of conventional MPI gasoline engines. However, they present some disadvantages related to the mass and quantity of particulate matter generated during their use. This study investigated the nanoparticle characteristics of the particulate matter exhausted from a GDI engine vehicle installed with different types of gasoline particulate filters, after subjecting it to ultra-lean burn driving conditions. Three metal foam and metal fiber filters were used for each experimental condition. The number concentrations of particles were analyzed for understanding their behavior, and the reduction characteristics were obtained for each type of filter.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.6 no.2
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• pp.14-19
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• 1984

종래에 많이 사용된 각양의 계측 방법을 일일이 설명하는 것은 본 해설의 목적이 아니기 때문에 개략적으로 분류하여 설명하면 다음과 같다. 1) 시간 평균유속은 주로 프로브(probe)를 경유하여 동압과 정압의 측정에 의하여 수행되어 왔다. 연소반응이 있으면 밀도의 변화가 있게 되는데 밀도는 후술하는 농도의 계측과 온도의 계측에 의하여 정해져 동압과 정압으로부터 유속으로 변환된다. 시간분해능이 높은 비접촉식(직접 프 로브를 측정부에 삽입하지 않는 방법) 유속측정이 가능한 방법으로는 레이저 도플러 유속계 (Laser Doppler Velocimetry, 이하 LDV로 표현)를 들 수 있다. LDV는 압력측정에 의한 유속 산출법에서와 같은 온도 및 농도 등의 부수적인 계측이 필요없이, 직접 유속을 검출할 수 있으며 또한 검정이 필요없는 절대유속 측정이 가능하며 현재 연소반응이 있는 흐름에 대한 대부분의 연구에 적용되고 있는 실정이다. 2) 시간평균 화학종 농도측정에 가장 많이 쓰이는 방법은, 연소가스를 채취하여 가스 크로마토 그라프(Gas Chromatograph)로 분석하는 것을 들 수 있다. 한편, 시간 분해능이 높은 화학종 농 도의 계측은 레이저를 사용하여 각 화학종의 발광, 산란 및 흡수성을 이용, 측정한다. 3) 온도측정은 대부분 열전대를 사용하고 있다. 그러나 이 방법은 직접 프로브를 삽입해야 하므로 사용한계의 범위가 지극히 좁으며, 연소반응이 일어나므로 프로브 자체의 촉매반응 및 복사 열전달에 의한 보정 등이 사용상 큰 문제로 제기된다. 그러나 최근 레이저 이용기술의 발달로 (2)항에서의 농도 계측과 같이 반응기체의 온도 및 성분의 동시측정이 가능한 방법도 점차 현 실화 되어가고 있다. 그 대표적인 예로 CARS법(Coherent Anti-Stokes Raman Spectroscopy)을 들 수 있다. 이상으로부터 연소반응이 일어나는 흐름에서의 각종 계측에서는, 비접촉 측정의 가능성과 시간 공간 분해능의 특징으로 미루어 앞으로는 레이저를 이용한 계측 방법이 그 주류를 이룰 것으로 사료된다. 우선 본 해설은 기체의 온도 및 농도의 광학적 측정방법중 Raman산란광 검출법에 대하여 실제로 측정하는 입장에서 간단히 소개한다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.23 no.2
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• pp.60-67
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• 2019

To understand the low frequency instability(LFI) characteristics in hybrid rockets combustion, effects of equivalence ratio variations on the phase shift between pressure and heat release oscillations were investigated by using the direct numerical simulation. The change in the equivalence ratio of the main chamber was simulated by the temperature and composition variation of the combustion gas introduced into the post-combustion chamber. In the results, additional combustion appeared along with vortex generation at the backward step, and combustion pressure and heat release oscillations were observed as the vortex moved. In addition, the results confirmed that the phase difference between the pressure and heat release oscillation shifts because of the changes in the propagation velocity of pressure wave as the temperature of combustion gas changes.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.47 no.3
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• pp.204-211
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• 2019

The analysis on two-phase flow in a Lean Direct Injection(LDI) combustor has been investigated. Linearized Instability Sheet Atomization(LISA) and Aerodynamically Progressed Taylor Analogy Breakup(APTAB) breakup models are applied to simulate the droplet breakup process in hollow-cone spray. Breakup model is validated by comparing penetration length and Sauter Mean Diameter(SMD) of the experiment and simulation. In the LDI combustor, Precessing Vortex Core(PVC) is developed by swirling flow and most droplets are atomized along the PVC. It has been confirmed that all droplets have Stokes number less than 1.0.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.6 no.3
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• pp.58-67
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• 1984

공간적 화염전파에 대한 실험적인 파악을 통하여 오토엔진에서의 연소과정과 진행을 위한 깊은 통찰을 할 수 있다. 그것을 통하면 매우 희박한 공기, 연료 혼합기의 경우 실린더에서 직접소염 과정을 확인할 수도 있고 hydrocarbon의 불완전 연소와 나타나는 qunching zone간의 관계를 조사할 수도 있다. 광전도 섬유기술(Lichtleit-fasertechnik)을 사용하여 새로 개발된 측정방법을 이용하여 단기통 오토엔진에서 화염면의 공간적인 전파과정과 매우 희박한 공기 연료 혼합기 에서의 quench zone의 출현을 조사하였다. 측정결과들은 공기연료 혼합기가 희박해 질수록 화 염전파 과정이 점점 느려지는 것을 보여준다. 아주 높은 공기 과잉율을 갖는 엔진 운전에서는 화염속도와 연소속도가 매우 급하게 감소한다. 그리하여 화염면은 팽창 단계에서 상대적으로 증가하는 피스톤속도 때문에 더이상 피스톤을 따를 수가 없으며 그로 인해 직접 피스톤상부에 소염대가 형성된다. 그에 의해 배기가스에서의 hydrocarbon 방출의 급격한 증가와 효율이 급격히 감소하는 엔진 운전과 관련이 지어진다.