• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제16권9호
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• pp.1112-1120
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• 2002

Numerical investigations on air staging and fuel staging were carried out with a newly designed coaxial cyclone combustor, which uses the method of two stage coal combustion composed of pre-combustor and main combustor. The pre-combustor with a high air/fuel ratio is designed to supply gas at high temperature to the main combustor. To avoid local high temperature region in this process, secondary air is injected in the downstream. Together with the burned gas supplied from the pre-combustor and the preheated air directly injected into main combustor, coals supplied through the main burner react rapidly at a low air/fuel ratio. Strong swirling motion of cyclone combustor keeps the wall temperature high, which makes slagging combustion possible. Alaska, US coal is used for calculations. Predictions were made for various coal flow rates in the main combustor for fuel staging and for the various flow rate of secondary air in the pre-combustor for air staging. In-scattering angles are also chosen as a variable to increase residence times of coal particles. Temperature fields and particle trajectories for various conditions are described. Predicted temperature variations at the wall of the combustor are compared with corresponding experimental data and show a similar trend. The in-scattering angle of 20° is recommended to increase the combustion efficiency in the main chamber.

• 에너지공학
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• 제17권2호
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• pp.100-106
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• 2008

매트형태의 연소촉매를 사용하는 촉매연소 버너는 발생 열을 원적외선 형태로 피 가열체에 공급할 수 있기 때문에 저온 공정에서 효율적으로 열을 사용할 수 있다. 매트형태 촉매연소 버너의 활용 가능성을 높이기 위해 촉매연소버너를 제작하고 구조에 따른 연소성능에 대해 고찰하였다. 확산식 촉매연소에서는 연소면의 방향이 연소반응에 많은 영향을 주며, 촉매 주위 온도변화에 따른 산소의 확산속도 차이가 촉매 연소 반응 속도에 많은 영향을 주는 것을 알았다. 예혼합 촉매연소에서 연소공기는 이론공기량 보다 조금 많게 공급하는 것이 최적이고, 연소열의 70% 이상이 복사로 전달됨을 알았다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.104-107
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• 2017

9톤급 다단연소 사이클 엔진 개발을 위한 기술검증시제(TDM0) 파워팩 연소시험이 나로우주센터 3단 엔진 시험설비에서 수행되었다. 기술검증시제 파워팩 모델은 주연소기를 제외한 예연소기와 터보펌프, 추진제 공급시스템으로 구성되어 있다. 파워팩 연소시험에서는 파워팩 구성품들간의 연계 작동성을 확인하였으며, 엔진 시스템 시험을 위한 파워팩의 주요 성능 변수들을 평가하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.79-87
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• 2017

한국형발사체(KSLV-II) 개발과 함께 지구정지궤도 발사를 위해 비추력이 높은 다단연소사이클 로켓 엔진 개발이 한국항공우주연구원에서 진행되고 있다. 다단연소사이클 로켓엔진은 한국형발사체 엔진과 달리 가스발생기를 사용하는 개방형 엔진이 아니며, 크게 예연소기, 터보펌프, 주연소기로 구성되어 있 폐쇄형 엔진이다. 기술검증시제 개발용 모델(TDM0)을 조립하여 나로우주센터의 7톤급 엔진 연소시험 설비에서 연소시험이 진행되고 있으며, 기술검증시제 모델의 연소시험은 성공적으로 수행되었다. 현재 엔진 형상의 TDM1 모델 조립과 연소시험을 위한 준비과정이 진행 중이다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권4호
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• pp.18-23
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• 2018

나로우주센터에 구축/개발된 3단 엔진 연소시험설비에서 다단연소사이클 액체 로켓엔진의 시험을 수행하였다. 수류시험과 점화시험, 연소시험이 이루어졌으며 예연소기의 연소압력 제어를 위한 TTR의 개도를 $143^{\circ}$에서 $185^{\circ}$까지 변화시키며 시험을 수행하였다. 시험 결과 엔진의 주요성능과 TTR 개도에 의한 수력학적 변화를 확인하였지만 연소압력의 제어성 확인을 위한 결과는 얻지 못하였다. 향후 본 논문의 연구에서 도출된 개선점을 보완한 예연소기 압력제어 연구가 이루어질 것이다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.593-600
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• 2019

The combustion characteristics of methane/hydrogen pre-mixed flame have been investigated with swirl stabilized flame in a laboratory-scale pre-mixed combustor with constant heat load of 5.81 kW. Hydrogen/methane fuel and air were mixed in a pre-mixer and introduced to the combustor through a burner nozzle with different degrees of swirl angle. The effects of hydrogen addition and swirl intensity on the combustion characteristics of pre-mixed methane flames were examined using particle image velocimetry (PIV), micro-thermocouples, various optical interference filters and gas analyzers to provide information about flow velocity, temperature distributions, and species concentrations of the reaction field. The results show that higher swirl intensity creates more recirculation flow, which reduces the temperature of the reaction zone and, consequently, reduces the thermal NO production. The distributions of flame radicals (OH, CH, C₂) are dependent more on the swirl intensity than the percentage of hydrogen added to methane fuel. The NO concentration at the upper part of the reaction zone is increased with an increase in hydrogen content in the fuel mixture because higher combustibility of hydrogen assists to promote faster chemical reaction, enabling more expansion of the gases at the upper part of the reaction zone, which reduces the recirculation flow. The CO concentration in the reaction zone is reduced with an increase in hydrogen content because the amount of C content is relatively decreased.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2001년도 제23회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.73-82
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• 2001

The characteristics of the catalytically supported thermal combustion with Pd-based catalyst using the bench scale high pressure combustor has been investigated up to 7 atm. The emission of $NO_{\chi}$ depends on the preheating temperature and the excess air ratio. Most $NO_{\chi}$ emission seems to come from the pre-burner for the preheating of the inlet gas. Decreasing excess air ratio in the inlet gas below 1.5 results in the stable catalytically supported thermal combustion in the post combustion region while the $NO_{\chi}$ emission increased up to 15 ppm. Further, the increase of the pressure shows the dramatic increase of the emission CO and THC. However, the $NO_{\chi}$ emission decreased slightly due to the lower combustion temperature at the high pressure.

• 한국연소학회지
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• 제13권4호
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• pp.8-15
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• 2008

When a circular cylinder is placed at the center of a slot burner nozzle, once stable Woflhard-Parker type laminar lean premixed flame is changed to an oscillating flame with self-induced noise. The wrinkled flame surface showed the same pattern and frequency of the Karman vortex street at the downstream of a circular cylinder. The interaction of flame with Karman vortex street is observed to be responsible for flame oscillation. The measured flame oscillation frequency is very similar to the estimated Karman vortex shedding frequency based on the St-Re relationship of the flow past circular cylinder, which could be considered as a strong evidence for the interaction between laminar pre-mixed flame and a Karman vortex street. As Reynolds number increases oscillation frequency decreases and the self-induced noise level increases as well as the flame front is more severly wrinkled. This result suggests that the flame/vortex interaction becomes more active at higher Re.

• 한국대기환경학회지
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• 제6권2호
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• pp.147-154
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• 1990

A sensitive method for the determination of total selenium in aerosol particles is described. The method involves dissolution of aerosol particles by $HNO_3-HClO_4$ mixed acids, pre-reduction of Se (VI) to Se (IV) by boiling hydrochloric acid, and hydride generation followed by atomic absorption detection. Dissolved Se (IV) in 4M hydrochloric acid is reacted with $NaBH_4$ to form $H_2Se$, which is subsequently collected in an U-tube cooled in liquid nitrogen. Upon the completion of $H_2Se$ generation, the collected $H_2Se$ is rapidly vaporized into a quartz cuvette burner by removing the U-tube from liquid nitrogen, atomized, and then detected by an atomic absorption spectrophotometer. The absolute sensitivity of the method is 0.49 ng/0.0044 Abs. The accuracy of the method evaluated by analyzing standard reference materials for urban aerosol is better than 10%. Analytical results for urban and rural aerosol particles are reported.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.93-97
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• 2010

액체로켓엔진 단계식 연소 사이클에 대한 에너지 발란스 프로그램을 개발하였다. 엔진을 추력실, 터보펌프, 터빈, 예연소기, 공급계 부품 등으로 모듈화 하여 각 모듈 프로그램을 제어하는 방식을 사용하였다. 이를 통해 에너지, 질유량, 압력의 균형을 맞추었으며 대표적인 단계식 연소 사이클인 스페이스 셔틀 메인 엔진의 자료를 바탕으로 비교 검증하였다.