• 제목/요약/키워드: Combustion Stability

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기체메탄/기체산소 추진제를 이용한 동축 와류형 분사기에서의 예비 연소실험 (Preliminary Combustion Tests in Bi-Swirl Coaxial Injectors Using Gaseous Methane/Gaseous Oxygen Propellants)

  • 황동현;박수진;안규복
    • 한국추진공학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.70-80
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    • 2019
  • 화염 가시화가 가능한 모델 연소실에서 형상과 리세스 길이가 다른 6종의 동축 와류형 분사기를 이용한 연소실험을 수행하였다. 실제 추진제 대신 기체메탄과 기체산소를 사용하여, 분사기 설계와 실험 조건이 화염구조와 연소 안정성에 미치는 영향을 분석하였다. 실험조건뿐 아니라 리세스 길이 및 오리피스 직경과 같은 분사기 형상은 연소 안정성에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 또한 연소불안정의 발생에 따라 열방출 패턴의 형상이 달라지는 것이 확인할 수 있었다.

비선형 불확실성을 갖는 내연기관의 강인한 토크제어 (Robust Torque Control for an Internal Combustion Engine with Nonlinear Uncertainty)

  • 김영복;김준효
    • 동력기계공학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.43-50
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    • 2009
  • If an internal combustion engine is operated by consolidated control, the minimum fuel consumption is achieved satisfying the demanded objectives. For this, it is necessary that the engine is operated on the ideal operating line which satisfies minimum fuel consumption. In this context of view, there are many tries to achieve given object. However, the parameter in the internal combustion engines are variable and depend on the operating points. Therefore, it is necessary to cope with the uncertainties such that the optimal operating may be possible. From this point of view, this paper gives a controller design method and a robust stability condition for engine torque control which satisfies the given control performance and robust stability in the presence of physical parameter perturbation. Exactly, the present paper considers a robust stability of this 2DOF servosystem with nonlinear type uncertainty in the engine system, and a robust stability condition for the servosystem is introduced. This result guarantees that if the plant uncertainty is in the permissible set defined by the given condition then a gain tuning can be carried out to suppress the influence of the plant uncertainties.

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액체 로켓엔진의 연소 안정성 평가 (Stability Rating of Liquid Propellant Rocket Engine)

  • 손채훈;김영목
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2003년도 제21회 추계학술대회 논문집
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    • pp.73-77
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    • 2003
  • 액체 로켓엔진 개발과정에서 수행되는 여러 가지 시험 중 연소 안정성 평가 시험을 통해, KSR-III 로켓엔진의 연소 안정성을 평가하였다. 안정성 평가시험에서, 엔진이 외부 교란에 의한 압력 진통을 감쇠시켜 본래의 안정한 연소로 회복되는 경우, 그 엔진은 연소 안정화 능력을 가지고 있다고 판정할 수 있다. 로켓엔진은, 교란의 크기를 예측하기 어려운 외부 섭동에 노출될 수 있으므로, 엔진의 연소 안정화 가능 여부를 확인하는 것과 더불어 엔진이 갖고 있는 연소 안정화 능력을 정량화하여 파악하는 작업이 필요하다. 이를 위해 몇 가지 인자를 도입하였고, 이를 평가하는 방법을 검토하였다. 성공적으로 완료된 KSR-III 로켓개발과정에서 로켓엔진의 안정성 확보를 위해 5회의 안정성 평가 시험이 수행되었다. 이를 토대로, 앞서 언급한 안정화 능력의 정량화 방법을 KSR-III 엔진에 적용하여 그 엔진의 안정화 성능을 분석하였다.

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내연기관의 강인한 토크제어를 위한 제어계 설계법 (Design of Robust Torque Controller for an Internal Combustion Engine with Uncertainty)

  • 김영복;정정순;이권순;강희영
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.1029-1037
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    • 2010
  • If an internal combustion engine is operated by consolidated control, the minimum fuel consumption is achieved and the demanded objectives are satisfied. For this, it is necessary that the engine is operated on the ideal operating line which satisfies minimum fuel consumption. In this context of view, there are many tries to achieve given object. However, the parameters in the internal combustion engines are variable and depend on the operating points. Therefore, it is necessary to cope with the uncertainties such that the optimal operating may be possible. From this point of view, this paper gives a controller design method and a robust stability condition for engine torque control which satisfies the given control performance and robust stability in the presence of physical parameter perturbation. Exactly, in this paper, we consider the robust stability problem of this 2DOF servosystem with nonlinear type uncertainty in the engine system, and a robust stability condition for the servosystem is shown. This result guarantees that if the plant uncertainty is in the permissible set defined by the given condition, then a gain tuning can be carried out to suppress the influence of the plant uncertainties.

스파크 점화기관의 냉시동시 배기밸브 타이밍 및 점화시기 변화에 따른 배기가스의 온도변화 (Variation of Exhaust Gas Temperature with the Change of Spark Timing and Exhaust Valve Timing During Cold Start Operation of an SI Engine)

  • 양창석;박영준;조용석;김득상
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제29권3호
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    • pp.384-389
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    • 2005
  • Experimental study of variation of exhaust gas temperature was carried out with the changes of spark timing and exhaust valve timing during the cold start operation of an SI engine. To investigate the effects of these variables on combustion stability, cylinder pressure and exhaust gas temperature were measured and analyzed. Experimental results showed that exhaust gas temperature increased when spark and exhaust valve timings were retarded from the baseline cases. However, combustion stability during cold start deteriorated under the retarded conditions. To increase exhaust gas temperature for fast warmup of catalysts while maintaining combustion stability, an optimal condition for spark and valve timing retard should be appied for the cold start period.

분사기의 연소 안정성 평가를 위한 실험적 방법 연구 (Experimental study of combustion stability assessment of injector)

  • 서성현;이광진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.61-66
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    • 2004
  • 본 논문은 액체 로켓 엔진 연소기에 사용하는 분사기의 연소 안정성 평가를 위한 모델 시험 방법을 서술하고자 한다. 액체 로켓 엔진 연소실에서 발생하는 연소 조건을 모사하기 위해서 로켓 엔진 연소기에 적용되는 실물 크기 분사기를 이용하여, 기체상태의 산소와 메탄과 프로판의 혼합기체를 모의 추진제로 사용한 모델 연소 시험을 수행하였다. 본 모델 시험의 주요 가정은 추진제의 혼합 과정이 실제 엔진 연소기에서 발생하는 연소 불안정에 가장 큰 영향을 미치는 인자로 간주하는 것이다. 본 시험에서는 단일 F-OO-F 형태의 충돌형 분사기가 한쪽 끝이 열린 원통형 모델 연소기와 더불어 사용되었다. 기상 연소 조건에서 발생하는 동압 특성은 운전 조건에 따라 상대적인 음향 감쇠 특성을 보인다. 이러한 시험 결과를 통해 구해질 수 있는 운전 조건에 따른 음향 감쇠 특성 지도를 이용하여 여러 후보 분사기 중에 가장 안정적인 분사기를 선택할 수 있게 된다.

Combustion Characteristics and Application of Cyclon Combustor

  • Chae, J.O.;Xu, F.Z.;Yu, J.;Moon, S.I.;Kim, K.Y.
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2001년도 제22회 KOSCI SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.82-89
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    • 2001
  • This paper concerns lean gas cyclone combustion system adopting distributed inlets with different velocity to promote ignition and burnout properties. Detailed temperature measurements have been achieved under different operating conditions and flue gas compositions and NOx have been measured. Experimental results show that cyclone combustor provided increasing combustion stability and reduction NOx emission level to negligible level.

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가솔린 연료의 기화율 변화에 따른 연소 특성에 관한 기초 연구 (A study on the combustion characteristics according to evaporation rate of gasoline)

  • 이기형;이창식;신광수;조행묵
    • 한국분무공학회지
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    • 제1권3호
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    • pp.29-36
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    • 1996
  • The present study systematically investigates the effect of evaporation rate on the combustion characteristics and the flame stabilization in a gasoline engine. A constant volume combustion chamber was used to elucidate a basic combustion characteristics and the premixer was installed to control temperature and equivalence ratio. And the maximum pressure, combustion duration and flame propagation according to the evaporation rate were measured to determine the optimal temperature range for evaparating a gasoline fuel. These experimental results indicate that the combustion characteristics such as combustion chamber pressure and combustion duration were deteriorated by decreasing surrounding temperature of fuel injected. It was also found that the overall gasification process for gasoline fuel was strongly influenced by a combustion chamber temperature rather than a premixer temperature.

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액체로켓엔진 분사기의 화염 및 동적 특성 연구 (A Study on Flame and Dynamic Characteristics of Injectors in Liquid Rocket Engine)

  • 송주영;이광진;서성현;한영민;설우석
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2004년도 제29회 KOSCI SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.141-145
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    • 2004
  • The objective of the present study is to conduct model combustion tests for various injectors to identify their combustion stability characteristics. Three different double swirl coaxial injectors with variation of a recess length have been tested for the comparative study of CH flame structure and dynamic characteristics. Gaseous oxygen and mixture of gaseous methane and propane have been employed for simulating actual propellants used for a full-scale thrust chamber. Upon test results, the direct comparison between various types of injectors can be realized for the selection of the best design among prospective injectors.

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공기밸브형 맥동연소 시스템의 안정성 및 성능특성에 관한 연구 (A Study on Stability and Performance Characteristics in Aero - Valved Pulsating Combustion System)

  • 임광렬
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제17권4호
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    • pp.11-19
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    • 1993
  • The experimental study was carried out to investigate the stability and the performance characteristics of the aero-valved pulsating combustion system with maximum operating capacity of 60KW. The effect of geometry of combustion system on the stable condition, the flammability limit, the total pressure oscillation amplitude, and the operating frequency can be identified, and the maximum turn-down-ratio is obtained up to 3.3. The total pressure oscillation amplitude can be controlled by tunning the length of the air inlet pipe. The empirical equation with which the operating frequency can be approximated is proposed and the discrepancy is within 5%. The volumetric efficiency is identified to be one of the important parameters determining the upper flammability limit and the maximum value of which is approximately 22%.

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