• 제목/요약/키워드: 하이브리드 연소기

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End-burning 하이브리드 연소기 인젝터 분사각에 따른 연소 유동장의 수치적 연구 (Numerical Analysis of Combustion Field for Different Injection Angle in End-burning Hybrid Combustor)

  • 윤창진;김진곤;문희장
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권12호
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    • pp.1108-1114
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    • 2007
  • end-burning 연소실의 주요 설계인자들을 구축하기 위해 기존에 수행되었던 인젝터 배열 및 포트 직경 변화, O/F비 변화 외에 산화제 분사각 변화에 따른 연소 특성을 해석하였다. 연료면과 평행한 분사각(Case 1), 연료면을 향해 기울여진 분사각(Case 2)과 노즐을 향해 기울여진 분사각(Case 3)을 설정하여 모델을 구성하였다. 연료면을 향한 분사각의 경우 상류에서 가장 효율적인 혼합특성을 보였으나 상당량의 미연가스가 노즐 밖으로 배출됨을 알 수 있었다. 반면 Case 1과 Case 3은 낮은 혼합특성을 보였으나 연소효율은 연료면을 향한 경우보다 월등한 것으로 판명되었다. Case 1, Case 3 모두 유사한 경향을 나타내었으나 노즐을 향한 Case 3은 짧은 체류시간으로 인해 연료면과 평행한 Case 1에 비해 낮은 연소성능을 갖는 것으로 평가되었다.

배기가스 재순환을 적용한 하이브리드 연소시스템에 대한 기초 연구 (A Fundamental Study of Hybrid Combustion System Applying Exhaust Gas Recirculation)

  • 오휘성;유병훈;박태준;이창언
    • 에너지공학
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    • 제25권1호
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    • pp.100-107
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    • 2016
  • 본 연구에서는 예혼합 화염과 비예혼합 화염을 동시에 구현하는 하이브리드 연소시스템에 배기가스 재순환 방법(FI-EGR and FPI-EGR)을 적용하여 공해물질 저감 효과를 확인하였다. 그 결과, 배기가스 재순환을 적용한 경우 상당량의 NOx 배출지수가 감소하는 것을 확인 할 수 있었으며, 추가적으로 배기가스 재순환을 적용한 하이브리드 연소시스템의 배출성능이 동일한 배기가스 재순환율을 가지는 비예혼합 화염의 배출성능보다 우수함을 확인하였다. 특히, 비예혼합 화염과 예혼합 화염의 비율이 50: 50인 하이브리드 연소시스템의 연료 측에 25% 까지 배기가스를 재순환 시킬 경우(FI-EGR), 배기가스 재순환을 적용하지 않은 비예혼합 화염에 비해 NOx 배출지수가 59% 저감되는 것을 확인하였으며, 혼합비율이 70:30인 하이브리드 연소시스템의 예혼합기와 연료측에 15%까지 배기가스를 재순환 시킬 경우(FPI-EGR), 배기가스를 재순환하지 않은 하이브리드 화염에 비해 NOx 배출지수가 48% 저감되는 것을 확인하였다.

유-무기 하이브리드 방염제의 성능특성에 관한 연구 (Study on the Performance Characteristics of Organic-Inorganic Hybrid Flame Retardants)

  • 조경래;김시국
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제31권4호
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    • pp.12-19
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    • 2017
  • 본 논문은 유-무기 하이브리드 방염제의 성능특성에 관한 연구로써 건축물의 실내장식물로 많이 사용되고 있는 MDF 합판을 이용하여 유-무기 하이브리드 방염제 처리 유 무에 따른 실험시료를 제작하였다. 그 후 $45^{\circ}$ 연소시험기를 이용한 방염성능 측정실험과 콘칼로미터를 이용한 연소특성 측정실험을 진행을 진행하여 유-무기 하이브리드 방염제의 성능특성을 확인하였다. 실험결과 유-무기 하이브리드 방염제의 경우 무기물 및 유기물의 장점 모두 가지고 있어 내열성 및 내구성, 부착성이 크게 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 연소가스 발생량의 저감효과와 연기발생의 감연효과 등 방염성능이 우수하게 나타났다.

하이브리드 로켓 연료의 국부 후퇴율 측정기법에 관한 연구 (A Study on the Measurement Technique for Local Regression rate of Solid fuel in Hybrid rocket)

  • 조정태;김기훈;우경진;김수종;이정표;김학철;성홍계;문희장;김진곤
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.243-246
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    • 2009
  • 하이브리드 로켓의 고체 연료에서 축방향 국부 후퇴율은 하이브리드 추진 연소기의 설계 변수 및 성능 변수로 활용 된다. 국부 후퇴율 측정하기 위한 방법으로는 여러 가지 있지만, 침수법은 간단한 방법으로 연료의 형상 및 물리적 특성에 관계 없이 정확하게 축방향 국부 후퇴율을 측정할 수 있다. 본 연구에서는 기존의 국부 후퇴율 측정장비의 문제점을 개선하였고, 실험을 통해 높은 정확성을 가짐을 확인 하였다.

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Multi-port 하이브리드 로켓 연소기에서 고온 산화제 유동에 의한 고체연료의 구조적 안전성에 대한 연구 (A Study on Structural Safety of the Solid Fuel Grain by Hot Flow inside a Hybrid Rocket Combustor)

  • 도규성;윤창진;김진곤;문희장
    • 한국항공운항학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.38-44
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    • 2007
  • This paper describes the structural safety of solid fuel in the Hybrid Rocket Motor (HRM). Hybrid rocket combustion has the distinct regression characteristics which include the process of thermal pyrolysis and fuel vaporization. Most of all, this regression characteristics would structurally affect the strength of the fuel having a multi-port configuration, and even may cause the breaking from the fuel grain. This problem would probably influence the performance and operating safety of HRM. Therefore, for the safe operation of HRM, the critical port radius which determines the structurally safe region was discussed from the heat analysis of the solid fuel.

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하이브리드 사이클론 제트 연소기의 연소특성에 관한 연구 (A Study on the Combustion Characteristics of a Hybrid Cyclone Jet Combustor)

  • 정원석;황철홍;이규영;이창언
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2002년도 제25회 KOSCI SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.149-155
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    • 2002
  • A promising new approach to achieve low pollutants emission and improvement of flame stabilities is tested experimentally using a hybrid cyclone jet combustor employing both premixed and diffusion combustion mode, Three kind of nozzles are used for LNG(Liquified Natural Gas) as a fuel. The combustor is operated by two method, One is ATI(Air Tangential Injection) mode, generated swirl flow by air as general swirl combustor, and the other is PTI(Premixed gas Tangential Injection) mode, The PTI mode consists of diffusion flame of axial direction and premixed cyclone flame of tangential direction in order to stabilized the diffusion flame. The results showed that the stable region of the PTI mode is more larger than the ATI mode. In addition, the reduction of NOx emission in PTI mode, as compared with that for the ATI mode is at least 50% in stable region. Also, even using the low calorific fuel as $CO_2$-blended gas, the cyclone jet combustor has high performance of flame stability.

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과산화수소 촉매 분해를 이용한 파라핀 및 PE 하이브리드 로켓의 자연 점화 특성 (Auto-ignition Characteristics of Paraffin and PE Hybrid Rocket with $H_2O_2$ Catalytic Decomposition)

  • 안성용;진정근;정은상;권세진
    • 한국추진공학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.48-56
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    • 2009
  • 고농도 과산화수소를 산화제로 이용하는 하이브리드 로켓의 자연 점화 연구를 수행하였다. 별도의 점화기 없이 촉매 반응을 통한 과산화수소 분해가스를 파라핀 및 폴리에틸렌에 분사함으로서 점화를 하였고 연속적인 재점화 및 즉각적인 점화 특성을 확인하였다. 안정적인 연소를 위해 파라핀은 PE에 비해 높은 연소실 특성길이가 요구된 반면, 펄스 응답특성은 점화지연 13 ms, 상승시간 30 ms 로서 폴리에틸렌의 응답성에 비해 두 배 가량 빠른 특성을 보였다.

과산화수소 촉매 분해를 이용한 하이브리드 로켓 자연 점화 (Auto-ignition Characteristics of Paraffin and PE Hybrid Rocket with $H_2O_2$ Catalytic Decomposition)

  • 안성용;진정근;정은상;권세진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.499-502
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    • 2009
  • 고농도 과산화수소를 산화제로 이용하는 하이브리드 로켓의 자연 점화 연구를 수행하였다. 별도의 점화기 없이 촉매 반응을 통한 과산화수소 분해가스를 파라핀 및 폴리에틸렌에 분사함으로서 점화를 하였고 연속적인 재점화 및 즉각적인 점화 특성을 확인하였다. 안정적인 연소를 위해 파라핀은 PE에 비해 높은 연소실 특성길이가 요구된 반면, 펄스 응답특성은 점화지연 13 ms, 상승시간 30 ms 로서 폴리에틸렌의 응답성에 비해 두 배 가량 빠른 특성을 보였다.

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N2O 플라즈마 점화 하이브리드 로켓에 대한 실험적 연구 (Experimental Study of N2O Plasma Igniter for PMMA Combustion)

  • 김명진;김태규
    • 한국추진공학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.1-8
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    • 2019
  • 아산화질소($N_2O$) 열분해를 위해 아크 플라즈마를 이용한 점화 실험을 수행하였다. 기존의 점화기들은 신뢰성 및 즉각적인 응답을 얻기 어렵다는 단점을 해결하기 위한 방안으로 플라즈마를 활용하는 방안을 제시하고자 하며, 점화기로써의 가능성을 보기 위해 가스 온도 측정 및 연소 실험을 수행하였다. 1 g/s, 0.7 A 조건에서 가장 안정적인 방전 특성을 보였으며 이때 측정된 벽면 부근의 온도는 약 $960^{\circ}C$이었다. 이를 바탕으로 하이브리드 로켓 연소 실험을 수행하였다. 플라즈마 방전 이후 약 3.1 sec만에 총 유량 10 g/s의 메인 연소가 성공적으로 이루어졌으며 점화에 필요한 플라즈마 발생을 위한 에너지 소모량은 1,780 J이었다.

신경회로망을 이용한 디젤기관의 동정과 속도제어에 관한 연구 (A Study on the Identification and Speed Control of Diesel Engines Using Neural Networks)

  • K-Y kim;Y-H Yu
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제26권6호
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    • pp.705-711
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    • 2002
  • 디젤기관은 실린더 내경의 크기, 실린더 수 및 회전수에 따라 착화지연, 연소지연 및 디젤기관의 각종 정수가 달라지므로 비선형이 심한 시스템이다. 본 연구에서는 신경회로망을 이용하여 발전기를 구동하는 디젤 기관의 속도를 제어하는 디젤기관 신경회로망 디지털조속기를 제안한다. 이를 위하여 3상 50㎾ 발전기를 구동하는 4행정 4실린더, 1800 rpm ISUTSU 디젤기관의 실제 운전데이터로부터 뉴럴에뮬레이터를 구한다. 최적치 뉴럴에뮬레이터 구성을 위하여 다양한 역전파알고리즘으로 학습을 행하고 결과를 비교한다. 또한 디젤기관의 역으로부터 뉴럴 제어기를 구성하고 뉴럴에뮬레이터로 시뮬레이션을 행한다. 외란이 존재하는 경우에도 효과적인 뉴럴제어기를 구성하기 위하여 선택적 뉴럴제어 기의 사용을 제안한다. 또한 응답성을 향상하고 정확한 목표치추종을 위하여 PI제어기를 보조제어기로 사용하는 하이브리드제어기를 구성하여 시뮬레이션을 통하여 성능이 향상됨을 보인다.