• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제4권1호
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• pp.26-33
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• 2003

Recess is a geometrical configuration shape that the exit surface of an inner injector is located at a certain length inward from that of an outer injector. It is known to have the characteristics that it can augment mixing efficiency and flame stabilization through internal mixing of propellant in it. So, various experiments, such as backlit stroboscopic photography, phase Doppler particle analyzer(PDPA) and mechanical patternator, were performed at several recess lengths to grasp its effect on the spray characteristics of spray angle, breakup length, atomization and' mixing. Recess length was normalized to dimensionless recess number and two principal mechanisms of impingement and swirl recovery were introduced to explain its influence on the spray characteristics. The effect of recess on SMD doesn't appear significantly near the recess number where mixing efficiency attains to the maximum, whereas mass distribution and mixing efficiency are changed considerably. Thus, it can be inferred that a certain optimum recess number exists, where mixing efficiency becomes the maximum.

• 한국추진공학회지
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• 제10권3호
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• pp.1-8
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• 2006

본 연구는 케로신-LOX를 추진제로 하는 액체로켓엔진용 스월 동축형 인젝터의 분사조건에 따른 분무특성 파악을 목표로 하였다. 또한 동축형 인젝터에서 일반적으로 많이 적용되는 리세스 형상이 리세스가 없는 경우와 어떤 차이를 보이는 지에 대해서도 비교 분석하였다. 분무형상, 분무각, 분열길이 등의 측정에 따르면, 액체-액체 스월 동축형 인젝터의 분무특성은 내부 산화제 분무와 외부 연료 분무의 결합 및 혼합에 의한 상호작용에 의하여 그 경향성이 크게 달라지고 있음을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제25권5호
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• pp.10-17
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• 2021

본 연구에서는 압력 선회형 인젝터를 이용한 모사 젤 추진제의 분무실험을 수행하여 젤화제 첨가량에 따른 분무특성을 파악하였다. 실험을 통해 인젝터 내부의 공기층이 노즐에 국부적으로 형성되며 점차 와류실까지 확장되는 것을 확인하였으며 뉴턴 유체의 공기층 발달과정과 형상학적으로 유사한 경향성을 보였다. 분무형상은 4개의 유형으로 구분하였으며, 이를 공기층의 형성과정과 연관하여 형상학적으로 분석하였다. 분무형상을 바탕으로 일반화된 레이놀즈수, 웨버수 및 오네소지수와 같은 무차원 수에 따라 분열영역을 구분하였다. 추후 분무성능에 영향을 미치는 와류실 형상변화에 따른 공기층의 형상과 안정성, 이에 따른 분무특성에 관한 연구가 추가로 필요할 것으로 사료된다.

• 한국추진공학회지
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• 제15권5호
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• pp.19-26
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• 2011

초음속 연소에서 연료를 분사하는 분사구의 형태에 따른 연소 성능의 변화를 파악하기 위하여 실험과 준일차원 해석(Quasi-One Dimensional Analysis)을 수행하였으며, 결과 값을 본 팀에서 2008년에 수행한 데이터와 비교해 보았다. 시험은 일본 JAXA에서 보유하고 있는 불어내기식 풍동을 사용하였으며, 온도조건을 맞추기 위하여 Vitiated Heater가 사용되었다. 시험을 위하여 2008년 수행하였던 시험모델에서 사용한 연료 분사구의 크기를 줄이고 개수를 증가시켰다. 연료 분사구의 크기 및 개수는 동일한 연료 압력에서 연료의 분사량과 침투깊이가 동일하도록 결정되었다. 실험결과 공동이 없을 시에는 연료 분사구의 크기를 줄이고 개수를 늘렸을 때 연소성능이 큰 폭으로 증가하였지만, 일자형 공동에서 는 그 영향이 미미하였다. 지그재그형 공동에서는 연료 분사구의 크기를 줄이고 개수를 늘렸을 때 오히려 연소성능의 저하가 관찰되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.423-431
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• 2010

초음속 연소에서 연료를 분사하는 분사구의 형상에 따른 연소 성능의 변화를 파악하기 위하여 실험과 준일차 해석(Quasi-One Dimensional Analysis)을 수행하였으며, 결과 값을 본 팀에서 동일 설비 및 조건으로 2008년에 시험을 수행한 데이터와 비교해 보았다. 연료 분사구 형상은 2008년 수행하였던 시험모델과 비교하여 연료 분사구의 크기를 줄이고 개수를 증가시켰으며, 연료 분사구의 크기 및 개수는 동일한 연료 압력에서 연료의 분사량과 침투깊이가 동일하도록 결정되었다. 실험결과 공동이 없을 시에는 연료 분사구의 크기를 줄이고 개수를 늘렸을 때 연소성능이 큰 폭으로 증가하였지만, 일자형 공동에서는 그 영향이 미미하였다. 하지만 지그재그형 공동에서는 연료 분사구의 크기를 줄이고 개수를 늘렸을 때 오히려 연소성능이 저하되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제24권1호
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• pp.1-8
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• 2020

메탄/산소 이원추진제 소형로켓엔진의 성능평가를 위한 형상설계 및 시험평가시스템을 구축하였다. 인젝터는 추진제 미립화 성능이 우수하고, 연소불안정성이 적은 스월 동축형(swirl-coaxial) 방식을 채택하였다. 연소효율 비교를 위해 연소실의 종횡비는 1.5, 1.8, 2.1로 각각 설정하였다. 그리고 정밀추력측정장치의 측정 신뢰성을 높이기 위해 pre/post calibration을 실시하였다. 그 결과, 예비 지상연소시험에서 추력과 비추력은 89.2 N, 181.8 s로 78.4%의 효율을 가지고, 특성속도는 84.2%의 효율을 갖는 것이 확인되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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• pp.232-236
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• 2006

하이브리드 로켓에서 그레인 전체 부분에서 고른 연소율 향상을 이룰 수 있는 방법으로 스월 유동과 나사산 그레인을 동시에 적용하여 실험을 실시하였다. 그 결과 입구부분과 연료 후반부에 집중된 연소현상을 확인하였다. 스월 유동은 스월 유동의 종류에 상관없이 일정한 감소율을 나타낸다. 그리고 연소율 향상은 연료 벽면에서의 회전 유동 강도에 비례한다고 가정 할 수 있다. 따라서 입구부분의 집중된 연소현상을 해소하고 일정한 연소율 향상을 이룰 수 있는 스월 유동 조건에 대해 연구하였다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제10권4호
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• pp.427-438
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• 2018

The reduction of $CO_2$ emissions has been a key target in the marine industry since the IMO's MEPC published its findings in 2009. Air lubrication method is one of the mature technologies for commercialization to reduce the frictional resistance and enhance fuel efficiency of ships. Air layer is formed by the coalescence of the injected air bubbles beyond a certain air flow rate. In this study, a model ship (${\lambda}=33.33$) of a 50,000 ton medium range tanker is equipped with an air lubrication system. The experiments were conducted in the 100 m long towing tank facility at the Pusan National University. By selecting optimal air injector configuration and distribution ratio between two injectors, the total resistance of model $R_{TM}$ was able to be reduced down to 18.1% in the model scale. Key issue was found to suppress the sideway leakage of injected air by appropriate injection parameters.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.80-89
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• 2004

In order to confront the increasing air pollution and the tightening emission restrictions, this research developed a diesel engine using DME, the advanced smoke-free alternative fuel. By numerical analysis, flow field, spray, and combustion phenomenon of the DME engine was presented. Using an experimental method, the configuration of the fuel supply system and operation/power performance was tested with the current plunger pump. Most emission performance, especially smoke performance was significantly improved. The possibility of conversion from the current diesel engine into the DME engine was affirmed in this research. However, it was found that the increase of engine RPM and fuel amount need to be properly adjusted through matching the characteristics of fuel and injector for further improvement.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제4권2호
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• pp.51-60
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• 2003

An experimental research program is being undertaken to develop a regeneratively-cooled experimental thrust chamber of liquid rocket engine using liquefied natural gas and liquid oxygen as propellants. Prior to firing test using a regenerative cooling with liquefied natural gas in this program, several firing tests were conducted with water as a coolant. Experimental thrust chambers with a thrust of about 10tf were developed and their firing test facility was built up. Injector used in the thrust chamber was of shear-coaxial type appropriate for propellants of gas and liquid phase and cooling channels are of milled rectangular configuration. Periodical variation of the soot deposition and discoloration was observed through an eyes' inspection on the inner wall of a combustion chamber and a nozzle after each firing test, and an intuitive concept of the periodical variation of mixture ratio near the inner wall of a combustion chamber and a nozzle at once was brought about and analyzed quantitatively. Thermal heat flux to the coolant was calculated and modified with the periodical variation model of mixture ratio, and the increment of coolant temperature at cooling channels was compared with measured one.