• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2007년도 제34회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.118-125
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• 2007

The firtst-order conditional moment closure (CMC) model is applied to CH4/air swirl diffusion flame in a gas turbine model combustor. The flow and mixing fields are calculated by fast chemistry assumption with SLFM library and a beta function pdf for mixture fraction. RNG k-e model is used to consider the swirl flame in a confined wall. Reacting scalar fields are calculated by elliptic CMC formulation with chemical kinetic mechanism, GRI Mech 3.0. Validation is done against measurement data for mean flow and scalar fields in the model combustor [1]. Results show reasonable agreement with the mean mixture fraction and its variance, while temperature is overpredicted as the level of local extinction increases. The second-order CMC model is needed to consider local extinction with considerable conditional fluctuations near the nozzle.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제20권8호
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• pp.1240-1247
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• 2006

Large eddy simulation of turbulent premixed flame in turbulent channel flow is studied by using G-equation. A flamelet model for the premixed flame is combined with a dynamic subgrid combustion model for the filtered propagation flame speed. The objective of this work is to investigate the validity of the dynamic subgrid G-equation model to a complex turbulent premixed flame. The effect of model parameters of the dynamic sub grid G-equation on the turbulent flame speed is investigated. In order to consider quenching of laminar flames on the wall, wall-quenching damping function is employed in this calculation. In the present study, a constant density turbulent channel flow is used. The calculation results are evaluated by comparing with the DNS results of Bruneaux et al.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제29권8호
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• pp.849-854
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• 2005

The laminar flame concept in turbulent reacting flow is considered applicable to many practical combustion systems For turbulent premixed combustion under widely used flamelet concept, the flame surface is described as an infinitely thin propagating surface that such a Propagating front can be represented as a level contour of a continuous function G. In this study, for the Purpose of validating the LES of G-equation combustion model. LES of turbulent Premixed combustion with dynamic SGS model of G-equation in turbulent channel flow are carried out A constant density assumption is used. The Predicted flame propagating speed is goof agreement with the DNS result of G. Bruneaux et al.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2000년도 제21회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.24-32
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• 2000

A brief introduction is given on the conditional moment closure model for turbulent nonpremixed combustion. It is based on the transport equations derived through a rigorous mathematical procedure for the conditionally averaged quantities and appropriate modeling forms for conditional scalar dissipation rate, conditional mean velocity and reaction rate. Examples are given for prediction of NO and OH in bluffbody flames, soot distribution in jet flames and autoignition of a methane/ethane jet to predict the ignition delay with respect to initial temperature, pressure and fuel composition. Conditional averaging may also be a powerful modeling concept in other approaches involved in turbulent combustion problems in various different regimes.

• 한국연소학회지
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• 제5권2호
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• pp.9-17
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• 2000

A brief introduction is given on the conditional moment closure model for turbulent nonpremixed combustion. It is based on the transport equations derived through a rigorous mathematical procedure for the conditionally averaged quantities and appropriate modeling forms for conditional scalar dissipation rate, conditional mean velocity and reaction rate. Examples are given for prediction of NO and OR in bluffbody flames, soot distribution in jet flames and autoignition of a methane/ethane jet to predict the ignition delay with respect to initial temperature, pressure and fuel composition. Conditional averaging may also be a powerful modeling concept in other approaches involved in turbulent combustion problems in various different regimes.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2003년도 춘계공동학술대회논문집
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• pp.181-186
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• 2003

날씨와 지역에 관계없이 언제나 지구상의 위치를 파악할 수 있도록 하는 위성항법시스템은 해양분야에도 많은 응용기술과 시스템의 개발을 촉진하고 있으며 이러한 경향은 LBS(Location Based Service)라고 하는 기술분야로 응용분야가 확대되고 있다. 해양의 LBS는 아직 본격적인 개발이 이루어지고 있는 것은 아니지만, 이러한 시스템들은 일반적으로 지형정보를 사용하게 되는데, 해양의 기본 지형정보로는 전자해도 (ENC, Electronic Navigational Chart)를 사용하게 될 것이다. 그러나 앞에서 말한 시스템들과 전자해도는 그 규모에 있어 대형선과 고용량의 처리능력을 갖는 시스템에 사용되므로 어선이나 레저용 보트와 같은 소형선용 시스템에는 적합하지 않다. 이를 해결하기 위해 시스템의 소형화 및 사용 데이터의 소형화가 필요하며 근래 각광을 받고 있는 PDA, 웹패드와 같은 모바일 플랫폼 기반의 시스템이 그 대안이 될 수 있다. 본 논문에서는 이러한 배경으로 대두된 소형시스템에의 지형정보 사용, 특히 국가공인 데이터인 전자해도를 모바일 플랫폼에서 사용하기 위한 전자해도의 소형화 방안을 연구하였다. 전자해도는 그 구조와 내용에 많은 부가정보와 형식을 갖고 있다. 그러므로 소형시스템에 필요한 데이터의 내용과 형식의 측면을 고려하여 데이터를 소형화하기 위한 방안을 제시하였고, 또한 전자해도의 갱신을 수용할 수 있어야 한다는 점을 함께 고려하였다. 데이터의 소형화는 상당한 데이터 및 정보의 손실을 감수해야하는 경우가 많다. 본 논문을 통해 가능한 적은 데이터와 정보의 손실만으로 모바일 플랫폼기반의 시스템에 부담없이 사용 가능한 전자해도의 소형화 방안을 제시하여 향후 도출될 수많은 소형시스템 응용분야에 활용할 수 있을 것으로 기대한다.작용 등의 복잡한 물리적 과정을 포함하고 있다. 이러한 물리적 과정 중 난류연소, 고체연료 벽면 근방에서의 대류 열전달 및 연소과정에서 생성되는 soot 입자로부터의 복사 열전달, 그리고 고체연료 열 분해시 표면반응들은 고체연료의 regression율에 큰 영향을 미친다. 특히 고체연료의 난류화염면의 위치와 폭, 그리고 비 예혼합 난류화염장에서 생성되는 soot의 체적분율의 예측은 난류연소모델, 열전달 모델, 그리고 regression율 모델에 의해 크게 영향을 받기 때문에 수치모델의 예측 능력 향상시키기 위하여 이러한 물리적 과정을 정확히 모델링해야 할 필요가 있다. 특히 vortex hybrid rocket내의 난류연소과정은 아래와 같은 Laminar Flamelet Model에 의해 모델링 하였다. 상세 화학반응 과정을 고려한 혼합분율 공간에서의 화염편의 화학종 및 에너지 보존 방정식은 다음과 같다. 화염편 방정식과 혼합분률과 scalar dissipation rate의 관계식을 이용하여 혼합분률과 scalar dissipation rate에 따른 모든 reactive scalar들을 구하게 된다. 이러한 화염편 방정식들을 mixture fraction space에서 이산화시켜서 얻은 비선형 대수방정식은 TWOPNT(Grcar, 1992)로 계산돼 flamelet Library에 저장되게 된다. 저장된 laminar flamelet library를 이용하여 난류화염장의 열역학 상태량 평균치는 presumed PDF approach에 의해 구해진다. 본 연구에서는 강한 선회유동을 가지는 Hybrid Rocket 연소장내의 난류와 화학반응의 상호작용을 분석하기 위하여 Laminar Flamelet Model, 화학평형모델, 그리고 Eddy Dissipat

• 대한기계학회논문집B
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• 제23권9호
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• pp.1185-1191
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• 1999

Radiation-induced oscillatory instability in diffusion flames is numerically investigated with nonlinear dynamics considered. As the simplest flame model, a diffusion flame established in the stagnant mixing layer is employed with optically thin gas-phase radiation and unity Lewis numbers for all species. Attention is focused on the radiation-induced extinction regime, which occurs at large $Damk\ddot{o}hler$ number. Once the steady flame structure is obtained for a prescribed value of the initial $Damk\ddot{o}hler$ number, transient solution of the flame is calculated after a finite amount of the $Damk\ddot{o}hler$-number perturbation is imposed on the steady flame. Transient evolution of the flame exhibits three types of flame-evolution behaviors, namely decaying oscillatory solution, diverging solution to extinction and stable limit-cycle solution. A dynamic extinction boundary is identified for laminar flamelet library.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 1999년도 제19회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.47-54
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• 1999

A method is developed to include the effect of volume expansion in the description of the flame dynamics using G-equation. Line volume-source is used to represent the effect of the exothermic process of combustion with source strength assigned by the density difference between the burned and the unburned region. The present model provides good agreement with the experimental results by using realistic volume expansion ratio which was not reached in the previous researches. Including volume expansion, the flow predicts the same behavior of measured velocity field qualitatively. The flame propagation in varying flow field due to volume expansion provides a promising way to represent the wrinkled turbulent premixed flames in a numerically efficient manner.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2000년도 제20회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.189-196
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• 2000

A numerical simulation was conducted to analyze the interaction of flame and vortices. The characteristic scales of flame and vortices were limited in the thin laminar flamelet regime. Within this regime, flame is assumed as discontinuity surface and its motion in flow field was described by G-equation instead of full governing equations. Additional approximations include distribution of line volume sources on flame surface to simulate effect of volume expansion. Contrast to previous calculations, current study employed vortex transport equation to evaluate attenuation and smearing of vortices. Two extreme conditions of frozen vortex and frozen flame were considered to validate the current method. Comparison with direct numerical simulation resulted in satisfactory quantitative agreement with higher computational efficiency which warrants the usefulness of the present model in more complex situation.

• 한국추진공학회지
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• 제20권3호
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• pp.17-24
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• 2016

본 연구에서 리세스가 있는 기체수소/액체산소 2차원 동축 전단 분사기에 대해 연소해석을 수행하였다. 이상기체와 실제기체 상태방정식을 이용한 정상상태 난류연소에 대해 표준 ${\kappa}-e$ 모델과 층류 화염편 모델이 선택되었다. 리세스 길이가 증가할수록 연소실 내 재순환의 크기가 커지고 와도가 강해졌다. 또한, 온도, 연소생성물, 압력의 변화가 리세스 길이에 큰 영향을 받았다. 해석된 결과들은 리세스가 있는 분사기에 의해서 효과적인 연소기를 얻을 수 있음을 보여주었다.