• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
• /
• v.8 no.1
• /
• pp.61-69
• /
• 2004

This paper describes numerical efforts to characterize the flame-holding and air-fuel mixing process of model SCRamjet engine combustor, where a hydrogen jet injected into a supersonic cross flow and in a cavity Combustion phenomena in a model SCRamjet engine, which has been experimentally studied at University of Queensland and Australian National University using a free-piston shock tunnel, was observed around separation region of upstream of the normal injector and inside of cavity. The results show that the separation region and cavity generates several recirculation zones, which increase the fuel-air mixing. Self ignition occurs in the separation-freestream and cavity-freestream interface.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 2009.05a
• /
• pp.83-87
• /
• 2009

Ramjet engine is weak for low frequency combustion instability because of their long air flow passage. A model combustor which has fuel injector and V-gutter shaped flame holder was designed and fabricated in order to simulate a combustion mechanism of ramjet engine, and it could demonstrate combustion instability which might occur in ramjet combustor. The frequency of the instability was very similar to that of acoustic resonance frequency of combustor, and it proved that a typical combustion instability by thermo-acoustic coupling occurred.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 2005.10a
• /
• pp.281-285
• /
• 2005

Viscous solutions of supersonic jet impinging on a flat wall in a confined plenum are simulated using three-dimensional Navier-Stokes solver. A confined plenum was designed for simulating the missile launch and analyzing the behavior of the exhaust plume, which were accompanied by complex flow interactions with shock and boundary layer. Concerns of this paper are to show accurate simulation of internal flow in confined plenum and to demonstrate the jet flow structure when the jet interacts with a small opening on the side. Objectives of this numerical simulation are to understand the effect of changing the plume exit area of the plenum. Pressure and temperature rise at certain position in the plenum are traced and compared with test data.

• 한국연소학회:학술대회논문집
• /
• 2002.06a
• /
• pp.147-153
• /
• 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.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 1997.11a
• /
• pp.3-3
• /
• 1997

미사일 수직발사 시스템은 공간을 작게 차지하고 간편하여 각국이 선호하고 있다. 그러나 수직발사 초기에는 매우 낮은 속도로 상승하므로 Fin의 공력이 발생하지 않기 때문에 추력방향을 직접제어하지 않으면 안된다. 추력방향 제어장치는 Gimbal, Jet Vane, Jet Tab, Secondary Injection 등 여러 방식이 있으나 Jet Vane Type의 추력 방향 제어장치는 응답이 빠르고 경량화가 가능하며 후방 Fin과의 연동 및 작동 후 분리가 가능하다는 장점으로 인해 수직발사 미사일의 초기 방향제어에 주로 사용한다. 이 장치는 Vane이 화염 속에서 직접 구동되므로 고내열성 재료의 기술이 필요하며 미사일의 전체 System에 요구되는 Side Force를 발생시키기 위한 Vane의 최대 받음각 및 회전속도를 결정해야 한다. 따라서 초음속 유동해석을 통해서 Vane의 받음각에 대한 Side Force와 Torque를 계산하며, 구조해석을 통해 Side Force가 가해지는 동안의 Housing의 굽힘, 비틀림 하중 등을 계산하였다. 또한 Controller는 기존의 유압방식보다도 소형이며 복잡하지 않고 가격이 싼 DC Motor와 감속기를 이용하여 빠른 응답성에 부합토록 설계하였다. 본론에서는 성능과 관련된 초기 요구조건에 대한 최적설계의 변수들을 해석하고. 그에 따른 개발사양, 개발 과정, 구조, 시험방법 등에 대해 고찰하고자 한다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
• /
• v.25 no.2
• /
• pp.1-11
• /
• 2021

The cavity inside the combustor increases the mixing efficiency of fuel and air by inducing a oscillation of the flow and the recirculation area with a low speed, and enables continuous combustion by maintaining the flame. In this study, the characteristics of the internal flow by change in the shape parameters of the cavity were analyzed through experiments and two-dimensional computational analysis. It was observed that the flow in the supersonic combustor was greatly influenced by various shape parameters of cavity besides L/D. Even with the same L/D, it was confirmed that the flow type varies depending on the depth of the cavity, either open or closed type, and the aft ramp angle of the cavity and the height of the combustor also affect the flow characteristics. As a result, the change in the shape parameters of the cavity had a great influence on the total pressure loss.

• 한국연소학회:학술대회논문집
• /
• 1998.10a
• /
• pp.123-129
• /
• 1998

A numerical study has been conducted to investigate the effect of shock waves on the mixing and the recirculation zone of a hydrogen jet diffusion flame in a supersonic combustor. The general trends are compared with the experimental results obtained from the supersonic combustor at the University of Michigan. For the numerical simulation of supersonic diffusion flames, multi-species Navier-Stokes equations and detailed chemistry reaction equations of $H_2$-Air are considered. The $K-{\omega}/k-{\varepsilon}$ blended two equation turbulent model is used. Roe's FDS method and MUSCL method are used for convection fluxes in governing equations. Numerical results show that when slender wedges are mounted at the combustor wall the mixing and the combustion are enhanced and the size of recirculation zone is increased . The flame shape of supersonic flames is different in the flame-tip; it is not closed but open. The flame shape is shown to be greatly affected by shock waves.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 2000.04a
• /
• pp.10-10
• /
• 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

• Journal of computational fluids engineering
• /
• v.10 no.3 s.30
• /
• pp.9-18
• /
• 2005

During a hypothetical severe accident in a nuclear power plant (NPP), hydrogen is generated by the active reaction of fuel-cladding and steam in the reactor pressure vessel and released with steam into the containment. In order to mitigate hydrogen hazards possibly occurred in the NPP containment, hydrogen mitigation system (HMS) is usually adopted. The design of the next generation NPP (APR1400) designed in Korea specifies 26 passive autocatalytic recombiners and 10 igniters installed in the containment for the hydrogen mitigation. in this study, the analysis of the hydrogen and steam behavior during a total lose of feed water (TLOFW) accident in the APR1400 containment has been conducted by using the CFD code GASFLOW. During the accident, a huge amount of hot water, steam, and hydrogen is released in the in-containment refueling water storage tank (IRWST). The current design of the APR1400 includes flap-type dampers at the IRWST vents which are operated depending on the pressure difference between inside and outside of the IRWST. it was found that the flaps strongly affects the flow structure of the steam and hydrogen in the containment. The possibilities of a flame acceleration and transition from deflagration to detonation (DDT) were evaluated by using Sigma-Lambda criteria. Numerical results indicate the DDT possibility could be heavily reduced in the IRWST compartment when the flaps are installed.