• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제3권5호
• /
• pp.111-121
• /
• 1995

The initiation and propagation of detonation waves in the air/fuel spray mixture has been numerically analyzed. An improved pressure-based method has been applied to predict the transient heterogeneous reacting flows at all speeds. Numerical results indicate that variations in the temperature gradient, the droplet size, and the fuel vapor concentration have the significant effects on the development of detonation wave in the multi-phase reactive media. The interaction mechanism between the flame-generated pressure wave and the combustion wave is discussed in detail.

• 한국추진공학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.19-28
• /
• 2021

회전 데토네이션 엔진(Rotating Detonation Engine, RDE)은 기계 장치나 유동이 아닌 데토네이션 파만이 연소실 벽을 따라 회전한다. 따라서 RDE 단면이 원형이어야 할 필요가 없으며 임의 단면의 닫힌 형상이 가능하다. 본 연구에서는 임의의 단면을 가지는 RDE의 한 가지 예로써 tri-arc 단면 형상의 RDE를 설계하였으며, 실험적으로 작동 및 성능 특성을 살펴보았다. 동압 센서와 고속카메라를 통하여 데토네이션 파의 회전을 확인하였으며, 오목 면과 볼록 면에서 질량 유량에 따른 데토네이션파의 특징을 알아보았다. 본 연구에서는 유량 조건에 따라 17.0 N에서 96.0 N의 추력 수준을 얻을 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제37권4호
• /
• pp.383-391
• /
• 2009

JP-7/산소 혼합기의 데토네이션 파 특성을 상세 반응 기구로부터 얻은 일 단계 유도 변수 모델을 (IPM) 이용하여 살펴보았다. 탄화수소 혼합기에 대한 상세 화학 반응 모델로 부터 신뢰할 만한 일 단계 반응 모델을 얻기 위한 일반적 과정을 본 연구에서 제시하였다. IPM은 상세 반응 모델 라이브러리로부터 획득한 유도 시간 데이터베이스를 재구성하여 얻었으며, 상세 반응 모델에 의한 결과와 비교하여 확인하였다. 이후 IPM을 유체역학해석 코드에 적용하였으며, 데토네이션 파 전파에 대한 수치해석에 이용하였다. 수치해석 결과는 탄화수소 연료 연소의 상세 반응 기구를 직접 적용해서는 가능하지 않은, JP-7/산소 혼합기의 데토네이션 파 전파 특성의 상세한 특징을 보여주었다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
• /
• 한국연소학회 2012년도 제45회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
• /
• pp.97-99
• /
• 2012

A pressure-based BOIK model considering Shock to Detonation Transition(SDT) and damage due to external fragment or bullet stimuli impact on energetic materials and analytical approach for determination of free parameters are proposed. The rate of product mass fraction(${\lambda}$) consists of ignition term that represents the initiation due to shock compression and growth term that describes propagation of detonation wave and strain term representing the morphological deformation induced by external impact.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.278-281
• /
• 2012

펄스 데토네이션 엔진과 같이 원형 관내를 전파하는 데토네이션 파의 삼차원 파면 구조 및 동적 특성을 파악하기 위한 수치 해석을 수행하였다. 비가역 Arrhenius 반응 모델을 이용하여 일련의 pre-exponential 값에 대한 해석을 수행하여 2-셀,3-셀, 4-셀 및 6-셀 데토네이션 모드의 삼차원 파면구조에 대한 생성 매커니즘들을 살펴보았다. 2차원 결과와 비교하여 반경 방향에서 slapping 횡단 파의 효과를 확인하였으며, 모든 다중-셀 모드에서 벽면에서의 데토네이션 파면 구조와 그을음 막 기록들은 반경 방향으로 slapping 파가 움직이는 동안 시계 및 반 시계 방향으로 움직이는 횡단파에 의하여 형성되며, 굽어진 벽면에서 반사되는 횡단파는 다차원 confinement 효과에 의하여 강도가 변화한다.

• 한국안전학회지
• /
• 제6권2호
• /
• pp.31-36
• /
• 1991

Quenching effects of acetylene and hydrogen into oxygen detonation by using detonation arrester ［DA］are studied in this paper. The experiments were carried out in cylinderical shock tube. 5m long, 30mm dia., with stolchlometric ratio ［SR］of each gas and 10-l20$\mu$ Cell Size of brass and Stainless Steel of DAs were installed in it To clarify arresting ability correlation with initial pressure, Pi, critical thickness, Tct, and shapes of supporting panel of DA are also investigated It is found that ­detonation velocities has most dependency on Pi, it shows notable changes around 0.5kgf/$\textrm{cm}^2$ for hydrogen, 0.15kgf/$\textrm{cm}^2$ for acetylen respectively, ­DA can be safety device able to arrest shock wave of detonation, ­over Tct flame transmission might be only the factor has to be considered, ­acetylene seems to be much more stronger detonation characteristics than hydrogen because of reaction heat.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2007년도 춘계 학술대회논문집
• /
• pp.177-181
• /
• 2007

Present study examines the numerical issues of cell structure simulation for various regimes of detonation phenomena ranging from weakly unstable to highly unstable detonations. Inviscid fluid dynamics equations with $variable-{\gamma}$ formulation and one-step Arrhenius reaction model are solved by a MUSCL-type TVD scheme and 4th order accurate Runge-Kutta time integration scheme. A series of numerical studies are carried out for the different regimes of the detonation phenomena to investigate the computational requirements for the simulation of the detonation wave cell structure by varying the reaction constants and grid resolutions. The computational results are investigated by comparing the solution of steady ZND structure to draw out the minimum grid resolutions and the size of the computational domain for the capturing cell structures of the different regimes of the detonation phenomena.

• 한국연소학회:학술대회논문집
• /
• 대한연소학회 2003년도 제27회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
• /
• pp.153-157
• /
• 2003

Supersonic and hypersonic aircrafts must pass wide range of speed to reach high speed region. But for existing engines the most efficient operating speed ranges are decided according to their flying speed, so an engine which mixes several engines like TRJ (Turbo Ramjet) and ARJ (Air Turbo Ramjet) has been planed. This mixed type engine has inefficiency that more than two engines must be installed simultaneously, but the pulse detonation engine (PDE) that uses detonation wave has a strong point that it can operate in all speed range with single engine. This paper deals with the simulation of the pulse detonation engine which uses hydrogen peroxide $(H_2O_2)$ mono propellant. Hydrogen peroxide is low-cost propellant, and it is reacted without oxidizer. Comparison between $H_2-O_2$ mixture with $H_2O_2$ mono propellant about thrust, pressure, temperature and velocity shows that $H_2O_2$ is a very useful propellant.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.431-434
• /
• 2005

데토네이션 파의 셀 구조를 모사하기 위한 격자 해상도 요구 조건을 파악하기 위하여 여러 영역의 데토네이션 현상에 대하여 반응 속도 상수와 격자 해상도를 바꾸어가며 일련의 해석을 수행 하였다. 서로 다른 영역의 데토네이션 현상에 대하여 정상 상태 ZND 구조와 계산 결과를 비교하여 살펴봄으로써, 최소 격자 크기와 계산 영역의 크기에 대한 결론을 도출하였다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
• /
• 한국연소학회 2012년도 제45회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
• /
• pp.85-87
• /
• 2012

We present a numerical investigation on gaseous (ethylene-air mixture) detonation in the elastoplastical metal tubes to understand the wall effects associated with the developing detonation instability. The acoustic disturbances originating from the rapidly expanding tube walls reach the detonating flame surface, thereby causing flame distortions and total energy losses. The compressible Navier-Stokes equations with equation of state for gas and elasto-plastic deformation field equations for inert tubes are solved simultaneously to understand the complex multi-material interaction in the rapidly expanding gas pipe. In order to track governing variables across the material interface, we use the hybrid particle level-set and ghost fluid methods to precisely estimate the interfacial quantities. Features observed from the deforming (thin) tube show substantially different behavior when a detonation propagates in the rigid (thick) tube with no acoustically responding wall conditions.