• 제목/요약/키워드: 표면 연소

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액체로켓 엔진 연소기의 열차폐 코팅 및 막냉각 조건에 따른 냉각 성능 변화 해석 (Effect of Thermal Barrier Coating and Film Cooling Condition on the Cooling Performance of Liquid-propellant Rocket Engine Combustor)

  • 조미옥;김성구;최환석
    • 한국추진공학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.52-59
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    • 2014
  • 액체로켓 엔진 연소기에 대한 연소/냉각 성능 통합 해석 및 연소 시험 결과와의 비교를 통하여 내열 세라믹 열차폐 코팅 조건에 따른 냉각 성능 변화 경향을 고찰하였다. 연소기 헤드부 근처에서의 막냉각 적용 여부 및 막냉각 유량에 따른 냉각수 온도 및 열차폐 코팅 표면 온도 변화 경향 또한 확인하였다. 본 연구를 통하여 재생냉각 방식 로켓 엔진 연소기의 냉각 기구 설계 시 고려 사항이 검토되었으며, 향후 지속적인 해석 도구 검증이 수행될 예정이다.

액체로켓엔진 연소기 열차폐코팅 내구성 시험 기술동향 (Thermal Barrier Coating Durability Testing Trends for Thrust Chamber of Liquid-propellant Rocket Engine)

  • 이금오;유철성;임병직;최환석
    • 한국추진공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.103-115
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    • 2013
  • 액체로켓 연소기에 사용되는 열차폐코팅(TBC)의 내구성 시험 기술동향을 조사하였다. 표면 접합력 측정을 위한 기계적 시험, 레이저나 가열로, 버너나 플라즈마 등을 이용한 열피로 시험, 분사기를 이용한 소형 연소시험, 열적 기계적 피로시험 등의 많은 내구성 시험들이 있었다. 연소기에 사용하기 위해 이러한 시편 수준의 시험을 통해 내구성이 확보된 TBC를 결정할 수 있으며, 실제 연소시험을 통해 내구성을 검증할 수 있다.

HTPB/AP/Zr 추진제의 연소 특성 (Combustion Characteristics of HTPB/AP/Zr Propellant)

  • 민병선;현형수;임유진
    • 한국추진공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.9-16
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    • 2005
  • HTPB/AP의 성능을 이론적 계산에 의해 분석한 결과, Zr 함유 추진제는 Al 추진제보다 비추력이 낮은데 그 이유는 화염온도가 낮고, Zr 산화물의 분자량이 크기 때문이었다. HTPB/AP/Zr 추진제에서 Zr의 입도가 작을수록 연소속도가 증가하며, 입도가 작은 $2{\mu}m$ Zr은 함량이 증가할수록 금속화염으로부터 연소표면으로 전달되는 열량이 증가하여 연소 속도가 빨라지는 것으로 나타났다. 150nm 크기의 Al을 HTPB/AP/Zr 추진제에 적용하면 연소 속도가 증가하지만, 연소속도 증진 효과가 매우 좋은 Butacene 및 $1{\mu}m$ AP가 함께 함유된 추진제에서는 AP의 입도 분포의 영향에 의해 nano Al으로 인하여 연소속도가 감소할 수도 있다는 것을 알게 되었다.

액체로켓엔진 연소기 열차폐코팅 내구성 시험 기술동향 (Thermal Barrier Coating Durability Testing Trends for Thrust Chamber of Liquid-propellant Rocket Engine)

  • 이금오;유철성;임병직;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.603-615
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    • 2012
  • 액체로켓 연소기에 사용되는 열차폐코팅(TBC)의 내구성 시험 기술동향을 조사하였다. 표면 접합력 측정을 위한 기계적 시험, 레이저나 가열로, 버너나 플라즈마 등을 이용한 열피로 시험, 분사기를 이용한 소형 연소시험, 열적 기계적 피로시험 등의 많은 내구성 시험들이 있었다. 연소기에 사용하기 위해 이러한 시편 수준의 시험을 통해 내구성이 확보된 TBC를 결정할 수 있으며, 실제 연소시험을 통해 내구성을 검증할 수 있다.

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폭발법에 의해 합성된 나노 다이아몬드의 연소특성 (Combustion characteristics of nanodiamond synthesized by detonation)

  • 강순국;박종순;유관선
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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    • pp.663-666
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    • 2009
  • 본 논문에서는 폭발법에 의해 합성된 나노다이아몬드의 열분해 및 연소특성에 대해 조사하였다. 나노 다이아몬드의 열분해 및 연소는 열중량 분석장치를 이용하여 측정하였으며, 소성된 나노다이아몬드의 표면 및 결합구조는 XRD, FT-IR, SEM-EDAX를 이용하여 측정하였다. 열분해 조건에서 나노다이아몬드는 $105{\sim}210^{\circ}C$$400^{\circ}C$ 부근에서 2중 피크가 나타난다. 또한 연소분위기하에서는 $420^{\circ}C$$490^{\circ}C$에서 2중 피크가 나타난다.

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고 표면적-체적 비를 가지는 소형 연소실 환경에서의 연소특성 (Combustion characteristics in small combustion chamber that has high surface to volume ratio)

  • 이대훈;최권형;권세진
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2000년도 제21회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.212-216
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    • 2000
  • Combustion phenomenon in scale-downed combustor is investigated. As the combustor volume decreases surface to volume ratio increases. for increased surface to volume ratio means increased heat loss and this increased heat loss affects reaction in combustion chamber. Plastic mini combustor is made. Stoichiometricaly premixed Hydrogen I air gas is used as fuel. Initial chamber pressure and chamber size are varied and the effects are evaluated. Peak pressure decreases with the decrease in chamber height. As initial chamber pressure decreases peak pressure decreases. And this change is more important than scale down effect till the chamber height of 1mm. With this result and further information following the experiments design parameter for micro engine can be established.

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합성가스의 충돌제트 연소장에서 고신장율 부상 예혼합화염 연소 특성 연구 (A Study on Combustion Characteristics of Synthetic Gas Air Lifted Premixed Flames with High Strain Rate in an Impinging Jet Combustion Field)

  • 강기중;박태준;황철홍;이기만
    • 한국연소학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.31-37
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    • 2011
  • This paper presents both experimental and numerical investigation of the combustion characteristics of stretched premixed lift-off flames using synthetic gas($H_2$/CO) in an impinging burner. We used "Spin code" for numerical analysis. An ICCD camera was employed to measure flame location and flame thickness. The impinging surface temperature was affected by local strain rate K, equivalence ratio, and composition ratio of fuel. In spite of the difference of boundary conditions in experimental and numerical results, the tendencies of surface temperatures were agreed. From result of this work, we also found that flame location and flame thickness directly related to surface temperature are greatly affected by local strain rate K.

복사관 버너의 연소특성

  • 조길원;박흥수;이용국
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회, 한국에너지공학회 1993년도 춘계 공동학술발표회 초록집
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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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표면연소기의 연소진동음에 관한 연구 (A Study on Combustion-Driven Oscillations in a Surface Burner)

  • 한희갑;권영필
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제22권11호
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    • pp.1582-1590
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    • 1998
  • Combustion-driven oscillations in a surface burner have been investigated to clarify their characteristics. A model combustor is made and the oscillation frequencies are measured for various dimensions of the combustor. It is found that there are two modes of oscillations; one is the 'acoustic mode' at high frequencies, associated with the acoustic mode of the combustion system and the other is the 'combustion mode' at low frequencies around 100 Hz, associated with the instability of the flame. Acoustic mode is excited when the surface burner is placed where the phase of particle velocity leads that of acoustic pressure by $90^{\circ}$, for all the combustion conditions. Combustion mode is driven at high combustion rate by the lift of unstable flame near the lower limit of the combustible equivalence ratio. Combustion mode is greatly influenced by the inlet temperature of the premixed gas. When the inlet temperature is very high, the combustion mode does not occur.

촉매연소가 지원된 연소기에서의 표면반응과 가스반응에 관한 연구 (Studies on Surface and Gas Reactions in a Catalytically Stabilized Combustor)

  • 서용석;유상필;정남조;이승재;송광섭;강성규
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 대한연소학회 2003년도 제27회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.287-298
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    • 2003
  • A numerical investigation of a catalytically stabilized thermal (CST) combustor was conducted for a multi-channel catalyst bed, and both the catalyst bed and thermal combustor were simultaneously modeled. The numerical model handled the coupling of the surface and gas reaction in the catalyst bed as well as the gas reaction in the thermal combustor. The behavior of the catalyst bed was investigated at a variety of operating conditions, and location of the flame in the CST combustor was investigated via an analysis of the distribution of CO concentration. Through parametric analyses of the flame position, it was possible to derive a criterion to determine whether the flame is present in the catalyst bed or the thermal combustor for a given inlet condition. The results showed that the maximum inlet temperature at which the flame is located in the thermal combustor increased with increasing inlet velocity.

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