• 제목/요약/키워드: Fuel Mass Flux

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하이브리드 로켓에서의 초기 포트직경을 고려한 산화제 유속과 고체연료 유속과의 관계에 관한 연구 (A Study on Relation between the Fuel Mass Flux and the Oxidizer Mass Flux with the Initial Port Diameter in Hybrid Rocket)

  • 이정표;조성봉;윤상규;박수향;송나영;김기훈;조정태;성홍계;문희장;김진곤
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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    • pp.243-247
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    • 2007
  • 하이브리드 추진에서 연소특성을 나타내는 후퇴율 식을 초기 포트면적으로 나눈 산화제 유속이 고려된 고체연료 유속의 관계식으로 표현하였다. 초기 포트면적을 고려한 산화제 유속을 이용하여 반복 수행 없이 연소율을 쉽게 구할 수 있었고, 고체연료 유속 관계식으로 연료 형상을 간단히 설계할 수 있는 기법에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구의 실험에서는 연료로 PE, 산화제로 GOX를 사용하였으며, 연소시간을 다양하게 하여 포트면적 변화에 따른 유속의 변화를 고려하였다. 하이브리드 추진에서, 산화제 유속의 지수가 0.5에 근접할 경우 후퇴율 관계식 보다는 고체연료 유속 관계식을 사용하는 것이 더 적합함을 확인하였다.

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이중냉각연료에서 지지격자의 압력손실에 대한 엔탈피 증가 (Enthalpy Rise for Pressure Loss of Spacer Grids of Dual Coolant Fuel)

  • 전건호;전태현;신창환
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.3473-3478
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    • 2007
  • A dual side cooling annular fuel having internal and external coolant channels has many advantages basically due to low fuel temperature and high DNBR margin, which can make a significant increase of core power density possible. So recently a 12x12 square annular fuel array was proposed for the fuel assembly to be reloaded without structural interference with operating reactors of OPR-1000s. Even through the inherent potential of the annular fuel on the high power density, it may be seriously eroded in the case of a severe unbalanced mass flux split to the internal and external channels in standpoint of DNB. Mass flux split is determined pressure drop characteristics between inner and outer channels. The spacer grids binding fuel array influence greatly the pressure drop in outer channels and the mass flux split. As an important factor of DNB behavior, the enthalpy differences at both channel exits were evaluated using the mass flux splits.

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Single Port 하이브리드 로켓에서의 고체연료 질량유속을 고려한 연소특성 연구 (A Study on Combustion Characteristic with Mass Flux of Solid fuel in Single Port Hybrid Rocket)

  • 이정표;김수종;이승철;김진곤
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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    • pp.246-250
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    • 2006
  • 일반적인 하이브리드 추진의 연소특성은 산화제 질량유량에만 의존하는 후퇴율로 표현하지만, 이러한 실험식은 하이브리드 고체연료의 열 화학적 특성에 따른 영향을 잘 나타내지 못한다. 따라서 본 연구에서는 여러종류의 연료를 사용하여 연소특성을 후퇴율 대신 고체연료의 물질전달 수(B number)로 고찰하였다. 본 실험에서는 연료로 PMMA, PP, PE를 사용하였고, 산화제로 가스 산소를 사용하였다. 가스 산소의 유량은 직경이 다른 여러개의 쵸킹 오리피스로 제어했고, 산화제 공급 범위는 $3.66\sim45.3g/sec$ 이었다. 결과적으로 고체연료의 질량유속에 대한 실험식은 물질전달 수와 산화제의 질량유속으로 얻어지며, 실험식은 다음과 같다; $\dot{m}^{"}_f\;=\;0.0175G^{0.55}B^{0.4}$.

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PE-GOX 하이브리드 로켓에서의 과도 연소 특성 연구 (A Study on the Transient Combustion Characteristic in PE-GOX Hybrid Rocket)

  • 조성봉;이정표;송나영;김수종;김진곤
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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    • pp.228-231
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    • 2006
  • 일반적으로 하이브리드 추진 연소 특성에서 연소 시간은 실험식의 인자로 고려되지 않는다. 따라서 실험의 변수로써 연소 시간이 하이브리드 연소 특성 및 추진 특성에 미치는 영향에 관하여 연구하였다. 후퇴율은 연소 시간에 따라 감소하나, 연료 질량 유속은 일정한 것으로 나타났다.

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Single Port 하이브리드 로켓의 고체연료 물질전달수(B Number)를 고려한 연소특성 연구 (Influences of B Number Effect on the Burning Rate of Solid Fuel in Single Port Hybrid Rocket)

  • 이정표;김수종;유우준;조성봉;문희장;김진곤
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.264-270
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    • 2008
  • 하이브리드 로켓 고체 연료의 연소율(Burning Rate)을 묘사하는 후퇴율은 연료 유속, 산화제 유속과 더불어 연료길이의 함수로 나타내어지나 일반적으로 가장 영향이 큰 산화제 유속만의 함수로 모델링된다. 그러나 이는 연료가 갖고 있는 고유의 열화학적 특성에 대한 영향이 내포되어 있지 않아 다양한 연료에 대한 공통된 관계를 나타내기 어렵다. 본 연구에서는 고체연료의 열화학적 특성과 연소에 따른 공기역학적 특성이 고려된 물질전달수(B Number)를 도입하여 다양한 연료에 공통으로 사용될 수 있는 연소율 관계식을 제시하고, 물질전달수 내의 공기역학적 특성의 영향을 분석하였다. 물질전달수와 산화제 유속의 함수로 표현된 연소율 식은 고정된 실험 지수항과 상수항으로 PMMA, PP 및 PE의 연소율을 모두 묘사할 수 있었고, 연소율 관계식에서 B Number에 내포된 공기역학적 효과는 미미하였다.

하이브리드 로켓에서의 압력에 따른 연소특성에 관한 연구 (A Study on Combustion Characteristic with Chamber Pressure in Hybrid Rocket)

  • 조정태;김기훈;이정표;김학철;박성우;박준형;한희수;황재웅;문희장;성홍계;김진곤
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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    • pp.243-246
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    • 2008
  • 하이브리드 연소에서 연소실 압력에 따른 고체 연료의 연소 특성을 실험적으로 연구하였다. 본 연구는 낮은 산화제 평균 질량 유속구간에서 고체 연료 후퇴율이 산화제 유속 뿐만 아니라 연소실 압력에 영향이 있는지 실험적으로 확인하였다. 연료로 Poly-Ethylene과 산화제로 GOX를 이용하였으며, 동일 산화제 유속에서 연소실 압력 변화는 6mm,9mm의 노즐 목 직경으로 사용하였다. 낮은 산화제 질량유속구간에서 고체연료 후퇴율이 산화제 유속뿐만 아니라 압력에 의한 영향이 있고, 동일 산화제 유속에서 압력이 증가 할수록 후퇴율이 증가함을 확인 하였다.

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Combustion Efficiency of Boron Carbide Fuel Solid Fuel Ramjet

  • Lee, Tae-Ho
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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    • pp.722-725
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    • 2004
  • An experimental investigation was conducted to investigate the effects of the equivalence ratio and air mass flux on the combustion efficiency in a solid fuel ramjet used fuel grains which were highly loaded with boron carbide. Combustion efficiency increased with increasing equivalence ratio (grain length), and decreasing air mass flux. Higher inlet air temperature produced higher combustion efficiencies, apparently the result of enhanced combustion of the larger boron particles those bum in a diffusion controlled regime. Short grains which considered primarily of the recirculation region produced larger particles and lower combustion efficiencies. The result of the normalized combustion efficiency increased with inlet air temperature, is coincident with the result of the Brayton cycle thermal and the total efficiency relating to the heat input.

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핵연료집합체 지지격자의 혼합날개 형상이 임계열유속에 미치는 영향 (Effect of Mixing Vane Shapes of Spacer Grids in Nuclear Fuel Assembly on Critical Heat Flux)

  • 신창환;추연준;문상기;천세영;전태현
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.2396-2401
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    • 2007
  • Freon CHF experiments are carried out to investigate the CHF enhancements by mixing vane shapes of spacer grids in nuclear fuel assembly. The experiments were performed for a wide range mass flux, 50$\sim}$3000 kg/$m^2s$. Three kinds of spacer grids in 5${\times}$5 rod bundles are tested: no mixing vane grids, hybrid mixing vane grids, and split mixing vane grids. The CHF performances are compared along with the data belong to the PWR operating conditions based on a water equivalence through a fluid-to-fluid modeling method. The average of the data in this range is 16.4% for 37 data of hybrid vane grid and 12.5% for 24 data of split vane. In the lower mass flux, however, the split vane grid shows slightly higher performance than the hybrid vane grid.

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저 산화제유속 구간에서의 HDPE 및 Paraffin 연료의 연료농후가스 O/F비 특성 (Fuel Rich Gas O/F Ratio Characteristics of HDPE and Paraffin Fuel in Low Range of the Oxidizer Mass Flux)

  • 한승주;류성훈;김진곤;강태곤;문희장;김준형;고승원
    • 한국추진공학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.54-60
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    • 2016
  • 본 연구에서는 하이브리드 추진시스템의 덕티드 로켓용 가스발생기 적용을 위하여 낮은 산화제 유속 범위에서 HDPE multi-port(7port) 그레인 및 파라핀 그레인을 이용한 연소 시험을 수행하였다. 파라핀 연료의 경우 일반적인 덕티드 로켓용 가스발생기의 O/F비 작동조건인 0.3~0.8의 범위를 충족시켜 덕티드 로켓용 가스발생기로서의 적용가능성을 확인하였다. 산화제 유속 $35kg/m^2s$ 이하의 구간에서 산화제유속에 따른 O/F비의 변화가 일어나지 않는 구간이 존재함을 확인함으로써 VFDR 가스발생기로서의 적용가능성 또한 확인할 수 있었다.

복사열을 이용한 소나무와 굴참나무 낙엽의 연소특성 분석 (A Combustion Characteristic Analysis of Quercus Variabilis and Pinus Densiflora Fallen Leaves Using Radiation Heat Flux)

  • 박형주;김응식;김장환;김동현
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.41-46
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    • 2007
  • 본 연구에서는 지표화의 연소물질인 소나무와 굴참나무 낙엽에 대해 일정한 외부 복사열에 의한 연소특성을 분석하였다. 일정한 외부 복사열에 노출된 낙엽의 착화시간, 착화온도, 임계열유속, 질량감소속도를 측정하기 위해 낙엽의 종류별로 5개의 시료를 사용하였으며, 낙엽에 복사열을 노출시키기 위해 Mass loss calorimeter를 사용하였다. 시료 용기의 크기는 $100\;mm{\times}100\;mm{\times}12\;mm$로 소나무와 굴참나무 낙엽을 건조 후 분쇄하여 사용하였다. 연구결과, 소나무 낙엽과 굴참나무 낙엽의 시료에서 외부 복사열이 $9\;kW/m^2$ 미만에서는 착화가 발생하지 않았다. 또한, 연소시간 동안 표면온도 변화는 굴참나무 낙엽에 비해 소나무 낙엽이 더 오랜 시간동안 고온을 유지함을 알 수 있었으며, 최대질량감소속도와 평균질랑감소속도에 있어서는 굴참나무 낙엽이 소나무 낙엽 보다 더 빠르게 진행됨을 알 수 있었다. 향후, 연소특성에 대한 구체적인 연소반응 특성에 대한 실험연구가 필요할 것으로 판단된다.