• 한국분무공학회지
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• 제20권4호
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• pp.261-267
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• 2015

The main purpose of this study is to provide the information of soot generation of toluene fuel droplet. To achieve this, this paper provides the experimental results on the different initial diameter of toluene droplet combustion characteristics conducted under equivalent ambient pressure ($P_{amb}$) and oxygen concentration ($O_2$) conditions. Visualization of single fuel droplet was performed with high resolution CCD camera and visualization system. At the same time, ambient pressure ($P_{amb}$) and oxygen concentration ($O_2$) were maintained by ambient condition control system. Soot volume fraction ($f_v$) was analyzed and compared on the basis of intensity ratio ($I/I_0$) of background image. The result of soot generation was almost the same regardless of initial droplet diameter since thermophoretic flux is not much changed under the same ambient conditions. Soot standoff ratio (SSR) of 2 mm diameter showed unstable variation characteristics due to the short available measuring time.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권10호
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• pp.862-871
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• 2012

96% 과산화수소와 케로신을 추진제로 사용하는 500 N 급 로켓엔진에 대하여 추진제의 분무, 기화, 혼합, 연소를 포함하는 수치해석을 수행하였다. 1/6 조각의 연소실을 격자로 생성하였으며, 세 가지 종류의 액체상 추진제(케로신, 과산화수소, 물)가 속이 빈 콘 형태로 공급되는 분무를 모사하였고, Rosin-Rammler 함수에 따른 액적크기 분포를 가정하였으며, 연소 해석에는 와류소산모델을 사용하였다. 본 계산에서는 작은 연소실 크기, 그리고 과산화수소 및 물의 큰 잠열 및 비열로 인하여 평균 액적 크기 변화에 따라 큰 성능의 차이를 나타냈으며, 평균 액적 크기가 30 micron인 경우 가장 좋은 추진성능을 보여주었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제21권4호
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• pp.473-485
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• 1997

Detailed experimental study has been made of air blast kerosene spray flames with and without swirl in combustion air flow. Phase-Doppler detect technique is used to measure Sauter mean diameter, axial component mean and rms velocity, size-velocity correlation, and number density. These measurements are obtained for both nonreacting and reacting cases under several stable flame conditions. The results show that the introduction of swirl to the combustion air modifies the spatial distribution of droplet size, velocity, and number density, and thus alters the flame structure. However, due to the weak swirl intensity, the overall structure of swirling flames are essentially same as that of nonswirling flames. Physical model of structure of air blast atomized spray flames is projected to show that spray flames are composed of three distinct regions: the two-phase mixture region, the main reaction and the intermittent combustion region. Near the atomizer, two phase mixture of droplet and air is formed in the core region. This dense spray region is characterized by high droplet number density and the strong convective effect. There follows the main combustion region where the main flame penetrates within the spray boundary. Main reaction region of these flames are governed by internal group combustion mode. Finally there exists the intermittent combustion region where local group burning or isolated droplet burning occurs.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제23회 추계학술대회 논문집
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• pp.267-273
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• 2004

본 논문에서는 강한 압력파동에 구속된 액체 추진제 연소응답의 지배인자를 규명하고 비정상 거동 특성을 평가한다. 외부 압력섭동에 의해 교란된 탄화수소 계열 액체 추진제의 비정상 거동을 수치계산하고 연소응답의 관점에서 분석한다. 2상 사이의 평형을 고려한 1차원 액적기화 모델을 적용하고 압력파동은 인위적인 조화함수식으로 설정한다 외부 기상의 압력과 온도, 액적의 초기 직경과 내부온도, 외부 압력파동의 진폭과 구동 주파수 등 액체 로켓의 주요 설계인자 및 작동변수의 영향을 고찰한다. 본 연구를 통해 외부 압력파동의 구동 주파수와 외부 기상압력은 연소응답의 크기와 위상을 결정하는 지배인자임이 규명된 반면 외부 기상온도, 액적의 초기 직경과 외부온도 및 압력파동의 진폭 등은 연소응답과 약한 상관관계를 갖거나 그 영향이 미미하다. 기화열 섭동의 위상 및 액적표면과 내부의 파동에너지 전파특성이 연소응답의 크기와 위상을 결정한다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.167-169
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• 2014

Spray combustion has been used in many industrial fields, for instance, such as diesel engines, gas turbines and industrial furnaces, and furthermore various measurement techniques have been applied to elucidate the phenomenon of spray combustion. In order to measure simultaneously the droplet velocity and the droplet size of spray, Phase Doppler Anemometry (PDA) was frequently used in spray combustion. However, the measurement error is occurred due to existence of flame, which is considered as influencing the precision of measurement. Therefore, the purpose of this study is experimentally to conduct the systematic evaluation on the measurement error when PDA measurement is applied to combustion field.

• 한국추진공학회지
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• 제5권3호
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• pp.71-78
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• 2001

본 연구에서는 대기압하에서의 에틸알코올과 케로신 연료액적의 단일액적과 액적배열시 연소에 대한 실험적 조사의 결과를 보여주고 있다. 초기액적 직경은 정상적으로 1.3~l.8mm이었고 표준화된 초기 액적거리 간거리 1/do는 1.3l~2.60이었다. 실험결과 에틸알코올 및 탄화수소계 연료인 케로신의 연소속도상수(k)는 초기 액적크기에 관계없이 각각 0.0083, 0.0095 $\textrm{cm}^2$/sec로 일정하였다. 1차원 종렬로 배열된 케로신 연료액적은 표준화된 초기액적간 거리(1/do)가 감소할수록 연소속도 상수(k)는 간소하였으며 3번째 액적보다 2번째 액적이 더욱 많은 영향을 받았고 2.60이상에서는 액적수명 감소에 영향을 미치지 못하였다

• 한국추진공학회지
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• 제6권1호
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• pp.47-54
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• 2002

본 연구에서는 대기압하에서의 탄화수소계 연료인 제트유 연료액적에 대한 연소시 나타나는 액적의 연소특성 및 1차원 액적배열구조를 갖는 액적연소시 액적간격이 연소율 상수에 미치는 영향을 실험적으로 고찰하였다. 실험결과, 탄화수소계 연료인 제트유(jet A-1)는 실험조건하에서 단일 연료액적의 연소에 대해 액적크기에 상관없이 일정한 연소율 상수 $\kappa_c= 0.915{mm}^2$ 를 유지하였으며 대기압하에서 액적직경의 제곱$(d^2)$은 시간에 대하여 선형함수를 얻을 수 있었다. 또한, 1차원 배열구조를 갖는 액적연소(액적간격 $l/d_o$가 1.208~2.922)사이에 있어서 액적간격이 감소 할수록 액적의 연소율 상수 ${\kappa}_c$는 감소하였으며, 일정 액적간격을 가지는 액적군 연소시 3번째 액적 보다 2번째 액적의 연소율상수 ${\kappa}_c$에 미치는 영향이 더 크게 나타났다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.69-75
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• 2004

The present study is numerically investigated for the high pressure effects on the vaporization process of the DME droplet. The evaporation rate of DME droplets is about twice that of dodecane droplets at the same chamber condition. The DM droplet vaporization characteristics is parametrically studied for the wide range of the operating conditions encountered with the high pressure combustion process.

• 에너지공학
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• 제16권3호
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• pp.113-119
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• 2007

데칸에 물을 혼합하여 일정한 크기와 간격으로 유화액적배열을 형성하여 물과의 혼합비율, 액적의 수 그리고 액적 간격 등이 연소특성에 어떠한 영향을 주는가를 고온의 연소실에서 파악하였다. 각각 10%, 20%, 30%의 물을 혼합하여 유화액적을 만든 후 일정한 크기의 액적을 각각의 서스펜더에 매달아서 일정한 간격의 액적배열을 만들어 고온에서 자발화를 시켰을 때, 점화지연, 수명시간, 전연소기간 그리고 미소폭발 등의 연소특성을 비교하였다. 대기압에서 연소실의 온도를 920 K로 하고 서스펜더의 수를 3개와 5개로 하였으며 액적배열의 간격은 $3{\sim}7\;mm$ 범위에서 1 mm 간격으로 각각 실험을 수행하였다. 본 실험을 통하여 물의 혼합비율이 높을수록, 그리고 액적배열의 간격이 넓을수록 점화지연현상이 길게 나타났으며, 수명시간은 액적의 간격이 넓을수록 짧게 나타났으며 점화지연시간과 수명시간의 합인 전연소기간은 액적의 수량이 3개인 경우가 점화지연시간이 긴 관계로 5개에 비해 길게 나타남을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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• pp.141-144
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• 2003

액체로켓엔진의 연소불안정을 해석하기 위해 Euler-Lagrange 방법을 사용하여 간단한 분무연소를 해석하였다. 2차 축대칭좌표계에서 가스 온도와 액적 궤도, 액적 반지름을 구하였고 Euler-Lagrange 방법이 액적의 궤도, 액적의 크기와 주위 가스의 온도분포의 경향성을 잘 나타내는 것을 검증하였다.