• Title/Summary/Keyword: 초음속 연소

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A Analysis Study of Dual-Mode Scramjet Engine Flowpath (이중모드 스크램제트 엔진 Flowpath 해석 연구)

  • Byun, Jong-Ryul;Ahn, Jungki;Ananthkrishnan, N.
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.277-284
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    • 2017
  • This study is the results of the analytical research for a dual-model scramjet engine flowpath which is included inlet, isolator, combustor, and nozzle. To design a dual-mode scramjet engine and to investigate its performance, the performance analysis models and tools are required to develope for aerodynamic, thermodynamic characteristics, propulsion, and total system. Therefore, analysis models for air inlet, isolator, supersonic combustor, and nozzle of a dual-mode scramjet engine were accomplished, the performance characteristics of a dual-mode scramjet engine is investigated with using the developed analysis tools.

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축소형 로켓 엔진의 소음 특성 연구

  • 조남경;문일윤;정용갑;오승협
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.31-31
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    • 2000
  • 로켓 엔진은 고속의 고온 고압 제트가 분출함으로 인해 현존하는 소음 소스 수준 중 가장 큰 소음을 발생시킨다. 로켓 엔진에서 생기는 소음은 충격소음과 유동소음으로 구분할 수 있다. 충격소음은 연소제트의 불완전 팽창으로 인한 shock cell의 영향으로 shock wave가 발생하게 되어 고속의 제트가 대기와 충동함으로 인해 형성되는 충격파로 인해 발생되는 소음이며 유동소음은 mixing의 초기부분에서 초음속의 High velocity gas가 주변대기와 부딪히면서 생기는 난류와 전단력 때문에 발생하는 압력의 요동이 그 원인이 되어 고주파 소음의 특성을 띤 작은 eddy들에 의해 발생하는 소음이다.

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Output Characteristics of CW DF Laser (연속발진 불화중수소(DF) 레이저 출력특성)

  • 김재기
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2003.07a
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    • pp.8-9
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    • 2003
  • 본 연구에서는 연속발진 출력을 얻기 위해서 일차적으로 수소와 불소를 연소시켜 발생된 열에너지를 이용하여 불소분자($F_2$)를 원자상태의 불소(F)로 분리하고, 이 불소원자(F)를 초음속 노즐을 통해서 흐르게 한 후 중수소(D$_2$)와 화학 반응시켜 활성매질인 들뜬상태의 중수소분자(D$F_{*}$ )를 얻는다. 발진된 레이저 최대 출력 값은 약 11.5㎾이며, 발진라인은 10개로 최대 세기를 갖는 라인은 Pl(10)-3.752$\mu\textrm{m}$이다. 또한 최적의 유량조건에서 얻은 화학 효율은 약 16 %, specific power는 약 188J/g이다. (중략)

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The Characteristic Modes and Structures of Bluff-Body Stabilized Flames in Supersonic Coflow Air (초음속 공기장에서 Bluff-Body를 이용한 안정화염의 특성과 구조)

  • Kim, Ji-Ho;Yoon, Young-Bin
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 2002.06a
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    • pp.147-153
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    • 2002
  • Experimental investigations are performed on the stability and the structure of bluff-body stabilized hydrogen flames. The velocities of coflow air are varied from subsonic to supersonic velocity of Mach 1.8 and OH PLIF images and Schilieren images are used for analysis. Three characteristic flame modes are classified into three regimes with the variation of fuel-air velocity ratio; a jet like flame, a central-jet dominated flame and a recirculation zone flame. Stability curves are drawn to find the blowout regimes and to show that flame stability is improved by increasing the lip thickness of fuel nozzle that works as bluff-body. $Damk{\ddot{o}hler$ number is adopted in order to scale the blowout curves of each flame obtained at different sizes of the bluff-body and all blowout curves are scaled successfully regardless of its bluff-body size.

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A study on Thermo-Structural Analysis of Supersonic Nozzle (초음속 노즐의 열구조 연성 해석에 관한 연구)

  • Kim, Kyung-Sik;Lim, Seol;Kim, Dae-Seung;Cho, Seung-Hwan
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.488-491
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    • 2011
  • The thermo-structural analysis of the solid-fuel propulsion Nozzle is studied to estimate the thermo-structural safety of the metal nozzle. The thermal load is determined to be significantly large, Because the metal nozzle in a short combustion time is directly exposed to high pressure and temperature of combustion gas. Through a analysis result, the influence of a thermal load is estimated and henceforward a design data of thruster is used.

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Mechanism of Combustion Instability in Supersonic Combustor (초음속 연소기 내의 연소 불안정 메커니즘)

  • 최정열
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2003.10a
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    • pp.191-194
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    • 2003
  • A series of computational simulations have been carried out for non-reacting and reacting flows in a supersonic combustor configuration with and without a cavity. Transverse injection of hydrogen, a simplest form of fuel supply, is considered in the present study with the injection pressure of 0.5 and 1.0 ㎫. The corresponding equivalence ratios are 0.17 and 0.33. The work features detailed resolution of the flow and flame dynamics in the combustor, which was not typically available in most of the previous studies. In particular, oscillatory flow characteristics are captured at a scale sufficient to identify the underlying physical mechanisms. Much of the flow unsteadiness is related not only to the cavity, but also to the intrinsic unsteadiness in the flowfield. The interactions between the unsteady flow and flame evolution may cause a large excursion of flow oscillation. The role of the cavity, injection pressure, and amount of heat addition are examined systematically.

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Numerical Simulation of Mixing and Combustion in a Normal Injection of the Scramjet (초음속 연소기에서의 혼합과 연소현상에 관한 수치해석)

  • Moon, Su-Yeon;Lee, Choong-Won;Sohn, Chang-Hyun
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2001.11b
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    • pp.475-480
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    • 2001
  • The flowfield of transverse jet in a supersonic air stream subjected to shock wave turbulent boundary layer interactions is simulated numerically by Generalized Taylor Galerkin(GTG) finite element methods. Effects of turbulence are taken into account with a two-equation $(k-\varepsilon)$ model with a compressibility correction. Injection pressures and slot widths are varied in the present study. Pressure, separation extents, and penetration heights are compared with experimental data. Favorable comparisons with experimental measurements are demonstrated.

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Heat transfer on a jet vane surface installed in a rocket nozzle (로켓노즐에 장착된 제트베인 표면의 열전달 특성)

  • 유만선;김병기;조형희;황기영;배주찬
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2003.05a
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    • pp.54-58
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    • 2003
  • Jet vane is an useful component which is installed at the end of a nozzle for the purpose of the posture control and the secure controlling stability during the initial launching of a rocket. Small space for installation and rapid response are considered as its merits but it is ablated thermally and mechanically by the combusted gas having high velocity and temperature produced in a combustion chamber. En this study, as the fundamental study for the ablation analysis of jet vane, the heat transfer into a jet vane which is located in the supersonic flow field.

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램제트 엔진에서의 화염 전파와 비정상 연소 현상에 관한 수치해석

  • ;Vigor Yang
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.10-10
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    • 2000
  • 램제트 엔진은 비추력이 높고 추력 레벨은 낮으므로, 2단 추진기관에 적합한 추진 시스템이다. 1단-추진기관의 작동이 끝나고, 2단 램제트 엔진이 점화 후 안정된 연소에 도달되기까지 비행체의 속도는 항력에 의하여, 초당 약 마하수 0.1 정도씩 감소된다. 1단 연소 후 2단 램제트로 전환되는 지연시간이 길수록 1단에서 요구되는 종말 가속도는 증가되므로, 1단이 차지하게되는 부피는 증가되고 비행체의 크기 또한 늘어나게 된다. 따라서 1단에서 2단 램제트로 천이되는데 소요되는 시간을 가능한 짧게 하는 것이 효과적이다. 그러나 램제트 엔진의 특성상 선결되어야할 다음과 같은 여러 문제들이 있다. 첫째, 1단 작동 시 공기 흡입구와 연소실은 차단벽으로 분리되어 있다가, 1단 연소후 차단막이 제거되어 외부공기가 램제트 연소실로 흡입된다. 흡입되는 공기는 흡입구의 형상에 의하여 램 압축되지만 초음속으로 연소실을 통과하게된다. 연료 주입 구에서 공급되는 연료는 연소실에서 유동의 흐름방향(streamline)에 따라서 연소실로 확산되는데, 연소되기 전에는 유속이 빠르게 노즐로 빠져 나가므로 램제트 연료가 재순환 구역(recirculation zone)으로 침투하는데 쉽지가 않다. 둘째, 연소실 입구에서 발생되는 와류 (ring vortex)는 1단 연료의 고온 연소 가스를 연소실로 확산시키는데, 비 균일한 온도 분포를 유발하여 램제트 연료의 점화에너지가 공급되는 시간이 적당하지 않을 경우 균일한 화염 전파에 악영향을 준다. 셋째, 연소실에서의 빠른 유동 조건은 연료가 연소실에 머무를 수 있는 시간을 감소시키며, 연소실 입구에서 강한 전단 응력이 발생되어 화염이 안정화되는데 악 영향을 미치게된다. 본 논문은 공기 흡입구, 연소실 및 노즐을 통합하여 수치해석을 하였으며 열유동/점화/연소등의 미케니즘을 이해하고, 주요 인자들 중 와류의 영향에 초점을 맞추었다.다고 판단되며 배기 가스 자체에 대기 공기중에 함유되어 있던 습기가 얼어붙는(Icing화) 문제가 발생하기 때문에 배기가스의 Icing을 방지하기 위하여 압축기 끝단에서 공기를 추출하여 배기부분에 송출할 필요성이 있는 것으로 판단되었다. 출구가스의 기체 유동속도가 매우 빠르므로 (100-l10m.sec) 이를 완화하기 위한 디퓨저의 설계가 요구된다고 판단된다. 또 연소기 후방에 물을 주입하는 경우 열교환기 및 기타 부분품에 발생할 수 있는 부식 및 열교환 효율 저하도 간과할 수 없는 문제로 파악되었다. 이러한 기술적 문제가 적절히 해결되는 경우 비활성 가스 제너레이터는 민수용으로는 대형 빌딩, 산림, 유조선 등의 화재에 매우 적절히 사용되어 질 수 있을 뿐 아니라 군사적으로도 군사작전 중 및 공군 기지의 화재 그리고 지하벙커에 설치되어 있는 고급 첨단 군사 장비 등의 화재 뿐 아니라 대간첩작전 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.가 작으며, 본 연소관에 충전된 RDX/AP계 추진제의 경우 추진제의 습기투과에 의한 추진제 물성 변화는 미미한 것으로 나타났다.의 향상으로, 음성개선에 효과적이라고 사료되었으며, 이 방법이 편측 성대마비 환자의 효과적인 음성개선의 치료방법의 하나로 응용될 수 있으리라 생각된다..7%), 혈액투석, 식도부분절제술 및 위루술·위회장문합술을 시행한 경우가 각 1례(2.9%)씩이었다. 13) 심각한 합병증은 9례(26.5%)에서 보였는데 그중 식도협착증이 6례(17.6%), 급성신부전증 1례(2.9%), 종격동기흉과 폐염이 병발한 경우와 폐염이 각 1례(2.9%)였다. 14) 식도경 시행회수는 1회가 17례(54.8%), 2회가 9례(29.0%), 3회 이상이 5례(16.1%)였다.EX>$IC_{50}$/ 값이 210 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$로서 효과적

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The Effect of Gas Thermochemical Model on the Flowfield of Supersonic Rocket in Propulsive Flight (기체 열화학 모델이 연소 비행하는 초음속 로켓 유동장에 미치는 영향)

  • 최환석
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.6 no.1
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    • pp.12-20
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    • 2002
  • An integrated analysis of kerosine/LOX based KSR-III rocket body/plume flowfield has been performed. The analysis has been executed employing three kind of gas thermo-chemical models including calorically perfect gas, multiple species chemically reacting gas, and chemically frozen gas models and their effect on rocket flowfield has been accessed to provide the most appropriate gas thermo-chemical model which meets a specific purpose of performing rocket body and plume analysis. The finite-rate chemically reacting flow solution exhibited higher temperature throughout the flowfield than other gas models due to the increased combustion gas temperature caused by the chemical reactions within the nozzle. All the reactions were dominated only in the shear layer and behind the barrel shock reflection region where the gas temperature is high and the effect of finite-rate chemical reactions on the flowfield was found to be minor. However, the present plume computation including finite-rate chemical reactions revealed major reactions occurring in the plume and their reaction mechanisms and as well.