• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.401-405
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• 2011

성공적인 연소기 개발이 이루어졌다고 하더라도 엔진에 조립되어 실제 환경에서 조립/운용될 경우, 예상하지 못한 문제나 현상들이 발생하는 사례가 많이 있다. 본 연구는 APU 개발 및 완료 후 운용과정 동안 발생한 선회형 보염구조의 환형 역류형 연소기 관련 문제나 이슈 등을 유동해석과 엔진시험을 통해 최적화 해결, 검증한 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권8호
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• pp.111-121
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• 2005

지상용 장비의 주 동력원으로 사용할 수 있는 출력 100kW급 가스터빈 엔진의 연소기를 개발하여 시험하였다. 이를 위해 환형역류형 연소기와 압력선회식 연료노즐을 채택하였고, 1차원 설계와 3차원 열, 유동해석을 통하여 연소기 설계를 수행하였으며, 연료노즐 시험, 연소기 리그 시험 등을 통하여 개발된 연소기의 성능을 확인하였다. 개발된 연소기를 엔진에 장착하여 각종 환경시험을 수행한 결과, 연소기 저온 점화성능, 내구 성능 등에서 만족할 만한 결과를 도출하였으며, 개발된 연소기는 지상용 주 동력장치에 성공적으로 적용되었다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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• pp.442-443
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• 2010

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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• pp.840-845
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• 2001

Development of a small gas-turbine combustor for 100kW class APU(Auxiliary Power Unit) has been performed. This combustor is a reverse-annular type and has a tangential swirler in the liner head to improve the fuel/air mixing and flame stability. Three main and three pilot fuel injectors of the simplex pressure-swirl type are used. The performance target at the design condition includes a turbine inlet temperature of 1170K, a combustion efficiency of 99%, a pattern factor of 30%, and an engine durability of 3000 hours. Under developing the combustor, we conducted performance test of our first prototype(TS1) with some variants. As a result of the test, the performance targets of the combustor are satisfied except that the pattern factor is about 4% higher than target value. So, we redesigned the second prototype(TS2) and conduct performance test with the critical focus on pattern factor and exit mean temperature. We adopted TS2 four variant to check the improvement of pattern factor. As the result, the pattern factors of several variants were satisfied with the performance target. Finally, We chose the TS2A variant as a final combustor for our APU model.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.213-216
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• 2009

가스터빈 연소기의 화염 특성을 알기 위하여 분할 연소기 시험을 수행하였다. 점화시험은 여러 가지 연소기 유입 공기속도와 공기과잉율에 따라 토치 점화장치를 이용하여 수행되었다. 또한, 연료를 충분히 공급한 상태에서 점화를 수행한 후 점차 연료량을 감소시켜가며 희박연소한계를 측정 하였다. 실험 결과, 공기과잉율 6에서 안정한 점화를 보였고 이 값은 연소기 공기 유입속도에 따라 점점 증가함을 보였다. 최소 실화한계는 연소기 공기 유입속도 40 m/s에서 약 4였고, 이 값 또한 연소기공기유입속도에 따라 약 10 까지 증가함을 보였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권6호
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• pp.805-810
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• 2002

Development of a small gas-turbine combustor for 100㎾ class APU(Auxiliary Power Unit) has been performed. This combustor is a reverse-annular type and has a tangential swiller in the liner head to improve the fuel/air mixing and flame stability. Three main and three pilot fuel injectors of the simplex pressure-swirl type are used. The performance target at the design condition includes a turbine inlet temperature of l170k, a combustion efficiency of 99%, a pattern factor of 30%, and an engine durability of 3000 hours. Under developing the combustor, we conducted the performance test of our first prototype(TS1) with some variants. As a result of the test, the performance targets of the combustor are satisfied except that the pattern factor is about 4% higher than the target value. Therefore, the second prototype(TS2) was redesigned and the performance test was conducted with the critical focus on the pattern factor and the exit mean temperature. We adopted TS2 four variants to check the improvement of the pattern factor. As a result, the pattern factors of several variants were satisfied with the performance target. Finally, the TS2A variant was chosen as a final combustor fur our APU model.

• 항공우주기술
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• 제11권2호
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• pp.57-64
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• 2012

보조동력장치 개발에서 성공적인 연소기 개발이 이루어졌다고 하더라도 엔진에 조립되어 실제 환경에서 운용될 경우, 예상하지 못한 문제나 현상들이 발생하는 사례가 많이 있다. 하지만, 엔진 또는 체계단위의 개발단계에서는 연소기의 유동장이나 하드웨어의 구조적 변경은 불가능하거나 아주 작은 범위 내에서 가능하다. 따라서 체계 운용 중 발생한 문제에 대하여 시험과 유동해석을 통해 원인 규명 및 해결 방안을 제시하고, 이를 반복시험을 통해 확인, 검증하여야 한다. 본 논문에서는 엔진 및 체계 시험과정 동안 발생한 환형 역류형 연소기 관련 문제들을 유동해석과 엔진시험을 통해 해결, 검증한 과정에 대하여 기술하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제15권4호
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• pp.11-17
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• 2011

가스터빈 연소기의 화염 특성을 알기 위하여 분할 연소기 시험을 수행하였다. 점화시험은 여러 가지 연소기 유입 공기속도와 공기과잉율에 따라 토치 점화장치를 이용하여 수행되었다. 또한, 연료를 충분히 공급한 상태에서 점화를 수행한 후 점차 연료량을 감소시켜가며 희박연소한계를 측정하였다. 실험결과, 공기과잉율 6에서 안정한 점화를 보였고 이 값은 연소기 공기 유입속도에 따라 점점 증가함을 보였다. 최소 실화한계는 연소기 공기 유입속도 40 m/s 에서 약 4였고, 이 값은 연소기 공기유입속도에 따라 약 10까지 증가함을 보였다. 화염특성 시험결과, 화염안정성은 연소기 유입속도가 커질수록 희박화염소실한계는 넓어짐을 알 수 있었고, 연소기 유입 공기속도가 약 65 m/s 에서 가장 큰 화염소실 한계를 보였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.153-159
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• 2010

가스터빈 연소기의 화염 특성을 알기 위하여 분할 연소기 시험을 수행하였다. 점화시험은 여러 가지 연소기 유입 공기속도와 공기과잉율에 따라 토치 점화장치를 이용하여 수행되었다. 또한, 연료를 충분히 공급한 상태에서 점화를 수행한 후 점차 연료량을 감소시켜가며 희박연소한계를 측정하였다. 실험 결과, 공기과잉율 6에서 안정한 점화를 보였고 이 값은 연소기 공기 유입속도에 따라 점점 증가함을 보였다. 최소 실화한계는 연소기 공기 유입속도 40 m/s에서 약 4였고, 이 값은 연소기 공기유입속도에 따라 약 10까지 증가함을 보였다. 화염특성 시험결과, 화염안정성은 연소기 유입속도가 커질수록 희박화염소실한계는 넓어짐을 알 수 있었고, 연소기 유입 공기속도가 약 65 m/s에서 가장 큰 화염소실한계를 보였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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• pp.247-251
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• 2010

It is very difficult to understand and estimate the heat transfer and flow characteristics in the combustor, which is one of main components in the Auxiliary Power Unit (APU), because its flow filed has very complex structure. In this paper, specified is characteristics of injection and flow through different air goles in the liner, which consist of large circular holes film cooling holes, and tangential air swirl holes. The durability of the liner depends on whether the surface of the liner is exposed to the hot gas over 1000 $^{\circ}C$ of a temperature or net. It is proved that the locations of hot spots estimated from the calculation using CFD are matched well with that from the test. In this study, CFD simulations were performed to examine the heat transfer and temperature distributions in and about a liner wall with film cooling on the wall. This computational study is based on the ensemble average continuity, compressible Navier-Stokes, energy, and PDF combustion equations closed by the standard $k-{\varepsilon}$ turbulence model with standard wall functions for the gas phase and the Fourier equations for conduction in the solid phase.