• Journal of Biosystems Engineering
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• 제22권2호
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• pp.189-198
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• 1997

In order to find out the potential of LP gas as a substitute fuel for small fm engine, experiments were carried out with a four-stroke spark-ignition engine which was modified from a kerosene engine mounted on the power tiller. Performance characteristics of kerosene and LP gas engine such as torque, volumetric efficiency fuel consumption rate, brake thermal efficiency, exhaust temperature, and carbon monoxide and hydrocarbon emissions were measured and analyzed under various levels of engine speed and compression ratio. The results were summarized as follows. 1. It showed that forque of LPG engine was 41% lower than that of kerosene engine with the same compression ratio, but LPG engine with compression ratio of 8.5 it was showed similar torque level to kerosene engine with compression ratio of 4.5. 2. Fuel consumption of LPG engine was reduced by about 5.1% and thermal efficiency was improved by about 2% compared with kerosene engine with the same compression ratio. With the incrasing of compression ratio in LPG engine fuel consumption rate decreased and thermal efficiency increased. 3. Exhaust temperature of LPG engine was about 15% lower than that of kerosene engine. Concenrations of emissions from LPG engine was affected insignificantly by compression ratios, and carbon monoxide emissions from the LPG engine was not affected by engine speed so much. The carbon monoxide and hydrocarbon emissions from LPG engine were about 94% and 66% lower than those of kerosene engine, respectively.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제7권1호
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• pp.53-61
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• 1982

As an attempt to reduce the consumption of petroleum resources and to improve the performance of a kerosene engine, a series of experiments was conducted using several kinds of ethanol-kerosene blends under the various compression ratios. The engine used in this study was a single-cylinder, four-cycle kerosene engine having a compression ratio of 4.5. To investigate the feasibility of ethanol-kerosene blends in the original engine, kerosene and blends of 5-percent, 10-percent, and 20-percent-ethanol, by volume, with kerosene were used. And to investigate the feasibility of improving the performance of the kerosene engine, a portion of the cylinder head was cut off to increase the compression ratio up to 5.0 by reducing the combustion chamber volume. Kerosene and blends of 30-percent and 40-percent-ethanol, by volume, with kerosene were used for the modified engine with an increased compression ratio. Variable speed tests at wide-open throttle were also conducted at five speed levels in the range of 1000 to 2200 rpm for each compression ratio and fuel type. Volumetric efficiency, engine torque, and brake specific fuel consumption were determined, and brake thermal efficiency based on the lower heating values of kerosene and ethanol was calculated. The results obtained in the study are summarized as follows: A. Test with the original engine: (1) No abnormal conditions were found when burning ethanol-kerosene blends in the original engine. (2) Volumetric efficiency increased with ethanol concentration in blends. When burning blends of 5-percent, 10-percent, and 20-percent ethanol, by volume, with kerosene, average volumetric efficiency increased 1.6 percent, 2.6 percent, and 4.1 percent respectively, than when burning kerosene. (3) Mean engine torque increased 5.2 percent for 5-percent-ethanol blend, 9.3 percent for 10-percent-ethanol blend, and 11.5 percent for 20-percent-ethanol blend than for kerosene. Increase in engine torque when using ethanol-kerosene blends was due to the improved combustion characteristics of ethanol as well as an increase in volumetric efficiency. (4) Up to ethanol concentration of 20 percent, mean brake specific fuel consumption was nearly constant inspite of the difference in heating value between ethanol and kerosene. (5) Brake thermal efficiency increased 0.3 percent for 5-percent-ethanol blend, 3.8 percent for 10-percent-ethanol blend, and 6.8 percent for 20-percent-ethanol blend than for kerosene. B. Test with the modified engine with an increased compression ratio: (1) When burning kerosene, mean volumetric efficiency, engine torque, and brake thermal efficiency were somewhat lower than for the original engine. (2) Engine torque increased 15.1 percent for 30-percent-ethanol blend and 18.4 percent for 40-percent-ethanol blend than for kerosene. (3) There was no significant difference in brake specific fuel consumption regardless of ethanol concentration in blends. (4) Brake thermal efficiency increased 15.0 percent for 30-percent-ethanol blend and 19. 5 percent for 40-percent-ethanol blend than for kerosene.

• 한국추진공학회지
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• 제24권6호
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• pp.120-125
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• 2020

한국형발사체 액체로켓엔진의 개발을 위해 나로우주센터에 구축/개발된 엔진 연소 시험설비에서 75톤급 액체 로켓엔진의 연소시험을 수행하였다. 연료온도 271 K 의 탈설계점 연소시험 중 터보펌프 연료입구압력 저하가 발생하여 시험을 중지하였다. 연료의 수분함유량분석, 연료 런탱크 냉각설비를 이용한 냉각시험, 탈수시험을 수행한 결과 해당 현상이 발생한 원인이 연료 내 수분이었다고 결론을 내렸다. 향후 본 논문의 연구에서 도출된 결과를 적용하여 케로신 연료의 수분관리를 하여 액체 로켓엔진 개발시험을 수행할 예정이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제23권5호
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• pp.654-661
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• 1999

This is fundamental study to improve performance of the SI engine,. In this study a conven-tional kerosene engine was modified to LPG dedicated engine which can be operated with LPG(Liquefied Petroleum Gas) The modified model were tested in accordance with various compression ratios. Also the engine performance with modified model was compared with the conventional one. The results are sum-marized as follow; 1. In comparison with the conventional kerosene Gasoline engine and LPG dedicated engine can be operated with lower exhaust emission better fuel economy and better thermal efficiency. 2. But is produce a slightly lower brake horse power.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제23회 추계학술대회 논문집
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• pp.189-192
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• 2004

소형 액체로켓엔진의 냉각특성 연구를 위한 연소시험장치를 개발하였다. 본 연소시험장치는 물과 kerosene 냉각이 가능하며, 특히 재생냉각이 가능하도록 설계되었다. 시험에 사용되는 연소기는 혼합기, 점화기, 실린더 및 노즐부가 각각 분리되어 개별 냉각이 가능하도록 설계되었다. 현재 본 연소 시험장치를 이용한 소형 액체로켓엔진의 물 냉각 및 kerosene 냉각 시험이 수행 중에 있으며, 향후 LNG(Liquefied Natural Gas) 및 기체 메탄을 이용한 재생냉각이 가능하도록 시험장치를 개량할 예정이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.12-15
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• 2011

현재 가장 널리 쓰이고 있는 케로신-액체산소 액체로켓엔진은 신뢰도와 개발 비용의 문제로 이전의 설계에서 크게 벗어나지 않은 스킴을 사용하고 있다. 하지만 냉각 방법, 엔진 싸이클 및 냉각유로 형상의 변경, 추진제가 아닌 추가의 냉각제 이용 등의 여러 방법으로 효율을 향상시킬 수 있다. 여기에서는 그 중 냉각제를 케로신에서 액체산소로 변경하여 효율이 높아진 사례에 대하여 기술한다.

• 한국추진공학회지
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• 제23권5호
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• pp.101-106
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• 2019

액체산소/케로신 가스발생기 사이클 엔진의 터빈 노즐목 수트(soot) 침착 특성을 파악하기 위한 변수를 정의하고 한국형발사체 1단 엔진 시험결과에 적용하였다. 터빈 가스의 물성치를 이용한 노즐목의 분출 계수 정의를 하는 방법이 있고 터빈 노즐목 전단과 터빈 배기 노즐목 전단의 압력비와 온도비를 이용하여 분출계수를 정의할 수 있다. 한국형발사체 1단 엔진 시험 결과를 분석한 결과 터빈 노즐목의 분출계수(discharge coefficient)는 시간에 따라 감소하며 동일 엔진에 대한 누적 연소시간에 대해서도 감소하는 경향을 보인다. 누적 시험 초기에는 터빈 노즐목 감소가 그 다음 시험과 연계되지만 일정 시간 이후에는 일정 범위에서 등락을 거듭하는 듯한 특성을 보인다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.19-23
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• 2010

초임계 환경에서 작동하는 액체 로켓 엔진의 케로신 스월 인젝터에서 케로신 물성치에 따른 인젝터 내외에서의 분사 특성을 연구하였다. 케로신의 물성치를 계산하기 위해 surrogate 모델이 적용되었다. 난류 수치 모델은 large eddy simulation을 기반으로 하였으며 SRK 상태 방정식, Chung의 기법을 포함하고 있다. 초임계 환경의 수치 해석 결과는 천이 임계 조건의 결과와 비교되었으며 스월 인젝터 내부의 액막과 중심부 사이의 밀도 및 점성 계수 분포의 차이가 관찰되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제25권3호
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• pp.101-112
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• 2021

SpaceX는 Falcon 9과 Falcon Heavy의 재사용을 통해 다양한 탑재중량 포트폴리오를 구성하고, 한 종류의 엔진을 사용하여 발사체를 구성하며, 케로신 엔진에서 메탄 엔진으로의 전환, 3D 프린팅 사용 등 다양한 전략을 보여주고 있다. 본 연구에서는 아리랑 위성에서 천리안 위성까지 다양한 탑재중량 및 궤도를 감당할 수 있는 발사체 안을 구성하였으며, 케로신 가스발생기 사이클 엔진, 케로신다단연소 사이클 엔진, 메탄 다단연소 사이클 엔진을 사용한 10가지 발사체 안에 대해서 검토하였다. 10가지 안 중 35톤급 메탄 엔진을 사용한 재사용 발사체가 개발 가능성 측면에서 좋은 안으로 평가되었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.92-97
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• 2017

Kerosene (Coal oil) is a particularly attractive fuel because it is widely used to power jet engines of aircraft as jet fuel and some rocket engine. This paper describes the performance and emission characteristics according to the collant temperature of combustion chamber head of spark ignition engine fuelled with kerosene. As a result, the following knowledge is obtained. As the collant temperature of combustion chamber head is decreased, torque, volumetric efficiency and brake specific fuel consumption have been increased. When coolant temperature of combustion chamber lower, THC emission increased but CO and $NO_x$ emission decreased.