• 제목/요약/키워드: Ignition Transition

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기체산소/케로신 연소기에서 점화 위치 및 시간에 따른 점화 과정 연구 (Ignition Transition by Ignition Position and time of Gaseous Oxygen/Kerosene Combustor)

  • 송우석;손민;신동수;구자예
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.814-819
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    • 2017
  • 본 논문에서는 점화 위치 및 시간에 따른 점화 지연 및 연소 불안정에 미치는 영향을 관찰하는 것이 목표이다. 산화제는 기체 산소를 사용하였고 연료는 액체 케로신을 사용하였다. 점화 지연 및 연소 불안정 정도를 관찰하기 위해 압력 트랜스듀서를 이용하여 정압을 측정하였다. 점화 위치는 분사기 스페이서를 이용하여 변경하였다. 모든 경우의 점화기 작동 시기를 제외한 점화 시퀀스는 동일하게 설정하였고 점화 시간은 25 ms 간격으로 설정하였다. 점화 시간이 늦어질수록 초기 압력 피크값과 점화 지연 시간이 증가하는 경향을 보였다. 점화 위치가 분사기로부터 멀어질수록 초기 압력 피크 이후 불안정한 화염 발달 구간이 존재하였다.

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기체산소/케로신 연소기에서 점화 위치 및 시간에 따른 점화 과정 연구 (Ignition Transition by Ignition Position and Time of Gaseous Oxygen/Kerosene Combustor)

  • 송우석;신동수;손민;구자예
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.85-90
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    • 2018
  • 본 논문에서는 점화 위치 및 시간에 따른 점화 지연 및 연소 불안정에 미치는 영향을 관찰하는 것이 목표이다. 산화제는 기체 산소를 사용하였고 연료는 액체 케로신을 사용하였다. 점화 지연 및 연소 불안정 정도를 관찰하기 위해 압력 트랜스듀서를 이용하여 정압을 측정하였다. 모든 경우의 점화기 작동시기를 제외한 점화 시퀀스는 동일하게 설정하였고 점화 시간은 25 ms 간격으로 설정하였다. 점화 시간이 늦어질수록 초기 압력 피크값과 점화 지연 시간이 증가하는 경향을 보였다. 점화 위치가 분사기로부터 멀어질수록 초기 압력 피크 이후 불안정한 화염 발달 구간이 존재하였다.

분사기 냉각이 초저온 분무의 점화에 미치는 영향 (Effect of Injector Cooling on Ignition of Cryogenic Spray)

  • 김도헌;이진혁;구자예
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.222-229
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    • 2012
  • 점화 시의 분사기의 냉각은 분사순간의 초저온액체상태의 산화제 분무의 증기압에 영향을 미치고, 이는 연소반응에 따른 연소실 압력상승 과도단계에서 분무의 상(phase) 천이 시점을 결정하는 인자 중 하나이다. 분무의 상변화는 액체로켓 연소기의 점화특성에 큰 영향을 미치며, 액체산소/메탄 추진제를 사용하는 연료과잉 폐쇄형사이클 액체로켓엔진의 주연소기용 분사기로 사용될 수 있는 액체-기체 동축형 스월분사기에 대하여 점화초기 분사기 냉각온도에 따른 점화시험을 수행하였다. 초기 냉각온도에 따라 점화 시 산화제 분무의 액상으로의 천이시기가 달라지며, 충분한 냉각을 통해 산화제 분무의 증기압을 낮춘 경우 산화제 분무의 상 천이 시기를 나타내는 화염 quenching 현상이 일찍 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

정적연소기에서 토치의 체적 변화에 따른 메탄의 연소특성 파악 (A Study on Combustion Characteristic Methane Fuel according to Torch Volume Variation in a Constant Volume Combustion Chamber)

  • 권순태;박찬준;엄인용
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.42-48
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    • 2011
  • Six different size of torch-ignition device were applied in a constant volume combustion chamber for evaluating the effects of torch-ignition on combustion. The torch-ignition device was designed for six different volumes and same orifice size. The combustion pressures were measured to calculate the mass burn fraction and combustion enhancement rate. In addition, the flame propagations were visualized by shadowgraph method for the qualitative comparison. The result showed that the combustion pressure and mass burn fraction were increased when using the torch ignition device. And the combustion duration were decreased. The combustion enhancement rates of torch-ignition cases were improved in comparison with conventional spark ignition. Finally, the visualization results showed that the torch-ignition induced faster burn than conventional spark ignition due to the earlier transition to turbulent flame and larger flame surface, during the initial stage. Finally, the initial flame propagation was affected by torch-ignition volume.

LP가스 폭발로부터 화재로의 천이에 관한 연구 (A Study on the Explosion to Fire Transition Phenomena of Liquidfied Petroleum Gas)

  • 오규형;이춘하
    • 한국안전학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.107-113
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    • 1993
  • Small rectangular explosion chamber of its size 25cmX25cmX32cm with a circular bursting diaphram at the top was used to study the mechanism of gas explosion to fire transition phenomena, the process of ignition of solid combustibles during a gas explosion. To visulize the explosion to fire transition phenomena, transparent acryl window and high speed camera system were used. The test piece of solid combustible in this experiments was a 5cm$\times$5cm square sheet of newspaper which was placed in the explosion chamber filled with a LPG-air mixture. The mixture was ignited by an electric spark at the center of the chamber. Explosion to fire transition phenomena and the behavior of out flow and in flow of gas through the opening yielded by bursting the diaphram was visualized with shlieren system and without shlieren system. Diameter of a bursting dlaphram at the top of the explosion chamber was varied 5cm, 10cm, and 15cm, and the position of test piece were varied with 6 point. Explosion pressure was measured with strain type pressure transducer, and the weight difference of the test piece before and after each experimental run was measured. By comparing the weight difference of solid combustibles before and after the experiment and the behavior of out flow and inflow of gas after explosion, it was found that the possibility of ignition was depends on the LPG-air mixture concentration and the exposure period of test piece to the burnt gas. Test result of this experiments it was found that the main factor of this phenomena are that heat transfer to the test piece, and the pyrolysis reaction of test piece. Based on the results, the mechanism of the explosion to fire transition phenomena were inferred ; gas explosion- heat transfer to solid combustibiles ; pyrolysis reaction of solid combutibles : air inflow ; mixing of the pyroly gas with air ignition.

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Breaker Point 型 점火裝置 性能 을 極大化하기 위한 Pre - Resistance 효果 에 對한 硏究 (A Study of the Pre-Resistance Effects on the Optimization For Performance of the Ignition System with the Breaker Point Type)

  • 손병진;신영철
    • 대한기계학회논문집
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    • 제6권2호
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    • pp.133-139
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    • 1982
  • One of factors that affect combustion in the cylinder of the engine is to keep a greater energy in the ignition system to minimize pollutant emissions and to increase its performance of the low temperature. This paper reviews theoretically the state and input variables of the ignition system from the state transition equation. Effects on characteristics of the system such as primary current, secondary available voltage and spark duration by reducing the pre-resistance from 3.5 to 0 ohm in 12V system is experimentally investigated when the ignition coil has a primary resistance of 1.5 ohms ad the dwell angle of the breaker point is 43.2 degrees (0.75 radian). Advantages and limitations for using the low resistance of the primary circuit are also presented to optimize the performance of the ignition system with the breaker point.

정적연소기에서 토치의 노즐 직경에 따른 메탄의 연소특성 파악 (A Study on Combustion Characteristics of Methane Fuel according to Torch Nozzle Diameter in a Constant Volume Combustion Chamber)

  • 이정만;권순태;박찬준;엄인용
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.19-24
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    • 2010
  • Five different size of orifice were applied in a constant volume combustion chamber for evaluating the effects of torch-ignition on combustion. The initial flame development and flame propagation were analyzed by the mass burned fraction and combustion enhancement rate. The combustion pressures were measured to calculate the mass burned fractions and the combustion enhancement rates. In addition, the flame propagations were visualized by the shadowgraph method for the qualitative comparison. The result showed that the combustion pressure and mass burned fraction were increased when using the torch-ignition device. The combustion enhancement rates of torch-ignition cases were improved in comparison with conventional spark ignition. Finally, the visualization results showed that the torch-ignition induced faster burn than conventional spark ignition due to the earlier transition to turbulent flame and larger flame surface, during the initial stage.

외부 충격에 의한 손상을 고려한 화약과 추진제의 폭발모델 개발 (Development of Explosion Model of Energetic Materials Considering Shock to Detonation Transition and Damage by External Impact)

  • 김보훈;여재익
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2012년도 제45회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.97-99
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    • 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.

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수소 예혼합기의 정상 및 이상연소에 관한 수치해석 (A Numerical Study on Normal and Abnormal Combustion in Hydrogen Premixture)

  • 손채훈;정석호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권8호
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    • pp.1989-1998
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    • 1995
  • Characteristics of the flame propagation for normal and abnormal combustion in hydrogen premixture in a cylindrical constant-volume combustion chamber are studied numerically. A detailed hydrogen oxidation kinetic mechanism, mixture transport properties and a model describing spark ignition process are used. The calculated pressure-time history of the stable deflagration wave propagation agrees well with the experiment. The ignition of the premixture in the unburned gas, initiated by the hot spot, causes a transition from deflagration to detonation under some initial temperature and pressure. Under the initial conditions with high temperature and pressure, excessive ignition energy initiates a strong blast wave and a detonation wave that follows. The chemical reaction in the detonation wave is much more vigorous than that in the deflagration wave and the peak pressure in the detonation wave is much higher than the equilibrium value.

토치 점화 장치의 오리피스 직경에 따른 연소특성 파악 (Combustion Characteristics of Orifice Size of Torch in a CVCC)

  • 권순태;김형식;최창연;박찬준;엄인용
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2010년도 춘계학술 발표회
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    • pp.59-63
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    • 2010
  • 토치 점화 장치의 연소 특성을 파악하기 위하여 7개의 각기 다른 토치 점화 장치를 설계하였다. 토치 점화장치의 오리피스 직경에 따른 특성을 파악하기 위하여, 토치 점화 장치의 체적과 높이는 고정하고, 오리피스 직경을 4mm에서 16mm까지 2mm씩 증가시키며 실험하였다. 초기 화염 생성 및 전파는 질량 연소율과 연소 촉진율로 분석하였다. 질량 연소율과 연소 촉진율을 계산하기 위하여 정적 연소실 내의 평균 압력을 측정하였다. 또한 shadow graph법을 이용하여, 초기 화염 생성과 화염 전파과정 전 영역을 가시화하였다. 토치 점화 장치를 사용한 경우에는 일반적인 스파크 점화와 비교하여 질량 연소율의 기울기가 증가하였고, 연소 촉진율도 개선된것을 확인하였다. 또한 가시화된 이미지를 확인한 결과 토치 점화 장치를 사용하면 초기 화염 발달 단계에서 화염이 난류 화염으로 천이되어 연소가 촉진된것을 확인하였다.

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