• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제18권4호
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• pp.797-806
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• 2017

In this study, the reflection coefficient (RC) and the flame transfer function (FTF) were measured by applying acoustic excitation to a duct-type model combustor and were used to predict the frequency of the combustion instability (CI). The RC is a value that varies with the excitation frequency and the geometry of the combustor as well as other factors. Therefore, in this study, an experimentally measured RC was used to improve the accuracy of prediction in the cases of 25% and 75% hydrogen in a mixture of hydrogen and methane as a fuel. When the measured RCs were used, an unstable condition was correctly predicted, which had not been predicted when the RCs had been assumed to be a certain value. The reason why the CI occurred at a specific frequency was also examined by comparing the peak of the FTF with the resonance frequency, which was calculated using Helmholtz's resonator analysis and a resonance frequency equation. As the CI occurred owing to the interaction between the perturbation in the rate of heat release and that in the pressure, the CI was frequent when the peak of the FTF was close to the resonance frequency such that constructive interference could occur.

• 한국추진공학회지
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• 제21권5호
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• pp.46-53
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• 2017

본 논문은 "예혼합실+노즐+연소실"의 3단으로 구성된 예혼합 가스터빈 연소기의 열음향모델을 제시한다. 음향장의 동적특성은 화염섭동을 입력으로 화염면에서의 속도를 출력으로 하는 음향전달함수로 표현되었다. 음향전달함수의 극점들을 분석함으로서 음향장의 공진주파수는 각 단 사이의 면적비, 그리고 음향파가 각 단을 왕복 운동하는 3개 주파수들의 조합으로 주어짐을 보였다. 극점을 나타내는 함수의 형태를 분석하여 3단 연소기의 여러 파라미터가 변함에 따라서 공진주파수가 어떻게 변하는가에 대하여 해석적으로 분석하였고 문헌의 실험결과와 일치함을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제1권2호
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• pp.74-83
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• 1997

본 연구에서는 원통형 연소실에서 발생하는 고주파 연소불안정을 연소응답함수와 n-$\tau$ 음향 불안정 해석방법을 사용하여 예측하였다. 열역학적 변수들과 속도는 시간 평균성분 및 변화성분으로 분리하여 선형으로 전개하였으며, 유동은 비회전류로 가정하여 속도 포텐샬 함수를 위한 지배방정식으로 수식화하였다. 연소응답의 계산에는 화염면 상, 하류에서의 연소실반응과 화염면에서의 연속조건이 적용되었다. 연소응답은 압력간섭계수 n과 감응시간지연 $\tau$로 변환되어 중립불안정한계를 결정하였다. LOX-RP1 추진제 조합의 원통형 연소실에서 연소압력 및 추진제 혼합비의 변화는 연소 음향반응과 중립불안정에 영향을 주지 않으나, 긴 거주시간에 의한 화염면 발생의 지연과 화염면 하류에서의 공간은 고주파 연소불안정의 발생에 강한 영향을 주는 것으로 예측되었다. 결과적으로 연소의 음향응답에는 추진제의 거주시간, 연소실 형상조건과 노즐에 의한 감쇠효과가 중요한 파라메터인 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권1호
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• pp.67-74
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• 2013

주류공기에 수직으로 분사되는 JICF 분사시스템은 연소실내에서 주류공기의 영향을 최소화하면서 미립화 및 연소성능을 향상시키기 위한 추진시스템의 연료분사 방식으로 넓은 적용범위를 가지고 있다. 하지만 JICF 분사시스템에서 산화제인 공기와 연료의 불충분한 혼합성능은 연소실 내에서의 불균일한 화염구조를 형성한다. 따라서 본 연구에서는 JICF 분사시스템의 램제트 연소기에서 연료와 공기의 부족한 혼합성능에 기인한 연소의 불균일한 화염구조를 실험적으로 확인하고, 연료 제트의 침투깊이, 분열점 등을 예측하기 위한 상관관계식을 유도함으로서 JICF 분사시스템에서 연소성능에 영향을 미치는 액체제트와 주류공기와의 분무 및 혼합특성을 파악하였다. 특히, 액체 제트의 침투깊이를 주류공기의 유동방향의 상류와 하류로 나누어 상관관계식을 유도하여 좀더 정확한 침투깊이의 예측이 가능하도록 하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제24권5호
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• pp.13-20
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• 2020

초음속 연소기에서 공동 사이의 상대적인 거리가 연소 성능에 미치는 영향을 실험적으로 연구하였다. 사각형 단면 형상에서 마주보는 두 면에 각각 공동형 보염기가 1개씩 있고, 공동 사이의 거리가 135 mm, 220 mm 인 두 가지 형상을 사용하였고, 연료 당량비는 0.16과 0.38로 변경하였다. 직결형 시험 장치를 사용하여 마하 2.0 유동 조건을 조성하였다. 시험 결과 공동 사이의 거리가 가까운 경우에 연소 압력이 더 높았다. 그러나 연료 유량 변화에 의한 연소 압력 변화는 크지 않았다. 추가적인 연소 압력 상승을 얻기 위해서는 보염기 사이의 거리를 더욱 좁히거나 동일면에 보염기를 설치하는 등의 다른 연소기 형상 변화가 있어야 함을 판단하였다.

• 한국토양환경학회지
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• 제3권1호
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• pp.3-9
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• 1998

본 연구는 휘발성 유기 화합물로 오염된 가솔린 지역에서 soil-gas의 분석결과로부터 오염도를 유추하는 기법에 대하여 서술 하였다. Soil-gas의 채취방법으로는 펌프를 이용한 1)grab sampling법과 흡착제 trap을 사용한 2)passive sampling법이 있다. Grab sampling법은 특정시간에 특정장소에서의 오염도를 보여주며, 반면에 passive sampling법은 특정위치에서 시간에 따른 오염도의 변화를 보여 준다. Soil-gas의 분석은 1)PID나 FID와 같은 작은 검지기에 의해서 총괄 탄화수소량을 측정할수도 있고 2)기체농도에 따라서 색깔이 변하는 지시약이 채워진 기체검지기 튜브를 사용할수도 있으며 3)여러가지 화합물을 한 번에 분석할수 있는 이동형 GC를 사용할수도 있다. Soil-gas를 이용한 측정법은 매우 값싸며 세밀한 정밀조사를 하기 위한 전단계에서 사용할 수 있는 유용한 방법으로 추천할만하다 하겠다.

• Journal of Ship and Ocean Technology
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• 제6권4호
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• pp.1-12
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• 2002

A control system for an automated line heating process is developed by use of object-oriented methodology. The main function of the control system is to provide real-time heating information to technicians or automated machines. The information includes heating location, torch speed, heating order, and others. The system development is achieved by following the five steps in the object-oriented procedure. First, requirements are specified and corresponding objects are determined. Then, the analysis, design, and implementation of the proposed system are sequentially carried out. The system consists of six subsystems, or modules. These are (1) the inference module with an artificial neural network algorithm, (2) the analysis module with the Finite Element Method and kinematics analysis, (3) the data access module to store and retrieve the forming information, (4) the communication module, (5) the display module, and (6) the measurement module. The system is useful, irrespective of the heating sources, i.e. flame/gas, laser, or high frequency induction heating. A newly developed automated line heating machine is connected to the proposed system. Experiments and discussions follow.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권1호
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• pp.95-104
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• 2003

The objective of this work is to investigate the turbulent reacting flow in a three dimensional combustor with emphasis on thermal NO emission through a numerical simulation. Flow field is analyzed using the SIMPLE method which is known as stable as well as accurate in the combustion modeling, and the finite volume method is adopted in solving the radiative transfer equation. In this work, the thermal characteristics and NO emission in a three dimensional combustor by changing parameters such as equivalence ratio and inlet swirl angle have investigated. As the equivalence ratio increases, which means that more fuel is supplied due to a larger inlet fuel velocity, the flame temperature increases and the location of maximum temperature and thermal NO has moved towards downstream. In the mean while, the existence of inlet swirl velocity makes the fuel and combustion air more completely mixed and burnt in short distance. Therefore, the locations of the maximum reaction rate, temperature and thermal NO were shifted to forward direction compared with the case of no swirl.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2005년도 제31회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.255-260
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• 2005

To achieve efficient combustion within a manageable length, a successful fuel injection scheme must provide rapid mixing between the fuel and airstreams. The aim of the present numerical research is to investigate the flame holding and combustion enhancement. Additional fuel into the cavity prevents shear flow impingement on the trailing edge of the cavity. The high temperature freestream flow mixes with the cold hydrogen fuel that is injected into the cavity and raises the fuel temperature remarkably and become to start combustion. The high pressure in the cavity due to the cavity structure and combustion leads the hydrogen fuel to upstream. The shock in the cavity to be generated by the fuel injection joins together and reflects off the ceiling wall. This makes high pressure and low mach number region and makes a small recirculation in this region. This high stagnation temperature is nearly recovered in the shear layer in front of the cavity and leads to start combustion. In the downstream of the cavity, the wall pressure drops significantly. This means that the combustion phenomenon is diminished. Because fuel lumps at the trailing edge of the cavity then it spreads after the cavity so, in this region there is a strong expansion.

• 한국분무공학회지
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• 제7권4호
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• pp.32-41
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• 2002

The breakup characteristics of liquid sheets formed by like-doublet injector were investigated in the cold-flow and atmospheric ambient pressure condition. The sheet breakup wavelength, which induces the sheet to be broken into ligaments, as well as the sheet breakup length, which is important for the flame location, was measured using a stroboscopic light. The liquid ligaments are formed intermittently after the breakup of sheet, and the wavelength of ligaments has been believed to have a relation to the combustion instability of liquid rocket engine. Therefore, the wavelength of ligaments and the breakup length of ligaments into fine drops were also measured. Since these spray characteristics are affected by the flow characteristics of two liquid jets before they impinge on each other, we focused on the effects of orifice internal flow such as the cavitation phenomenon that occurs inside the sharp-edged orifice. From the experimental results, we found that the liquid jet turbulence delays the sheet breakup and makes shorter wavelengths for both sheets and ligaments. Since the turbulent strength of sharp-edged orifice is stronger than that of round-edged orifice, the shape of orifice entrance results in large differences in the spray characteristics. Using these results, we proposed empirical models on the spray characteristics of the like-doublet injector, and these models are believed to provide some useful and actual data for designing liquid rocket combustors.