• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.618-623
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• 2011

가스발생기의 압력 제어기법을 제안하였다. 모델기반 제어법칙을 설계하기 위하여 Robert 식과 보존방정식을 이용하여 가스발생기의 모델을 구성하였고, 연소시험을 통하여 모델의 정확성을 검증하였다. 모델은 연소 공간이 증가함에 따라 시스템의 고유 특성이 변화하게 되는데, 이러한 특성으로 인한 폐루프 구조에서 나타나는 응답특성을 평가하기 위하여 PID 및 비선형 적응 제어법칙을 설계하였다. 수치 시뮬레이션 결과 두 방법이 각각 제어 성능과 실제 시스템 적용에 문제가 있음을 알 수 있었고, 이를 극복하기 위한 새로운 제어기법을 제안하였다. 새롭게 제안된 이득계획 제어기법의 수치 시뮬레이션 결과 외란 및 측정 잡음의 영향에서도 우수한 제어 응답성능을 보였다.

• 한국연소학회지
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• 제13권2호
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• pp.1-6
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• 2008

An experimental study of the flame response in a turbulent premixed combustor has been conducted with room temperature, atmospheric pressure inlet conditions using premixed natural gas. The fuel is premixed with the air upstream of a choked inlet to avoid equivalence ratio fluctuations. Therefore the observed flame response is only the result of the imposed velocity fluctuations, which are produced using a variable speed siren. Measurements are made of the velocity fluctuation in the nozzle using hot wire anemometry and of the heat release fluctuation in the combustor using chemiluminescence emission. The results are analyzed to determine the phase and gain of the flame transfer function as a function of the modulation frequency. Of particular interest is the effect of flame structure on the flame response predictions and measurements. The results show that both the gain and the phase of flame transfer function are closely associated with the flame length and structure, which is dependent upon the upstream flow perturbation as well as equivalence ratio in the current study.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2012년도 제45회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.301-302
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• 2012

During a last decade, detonative combustion is promising combustion mechanism of high-speed propulsion systems, but is more rigorously considered in these days as a game-changer for the improvement of thermodynamic efficiency of propulsion and power generation systems. Regardless of the skepticism about the pressure loss associated with the strong shock waves, it is shown that the additional compression by the strong shock wave exhibits increased thermodynamics efficiency that is not achievable by conventional compression systems. Present talk will give an introduction to the concepts and the recent activities on the pressure gain combustors (PGC) researches based on detonation phenomena.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제10권3호
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• pp.203-222
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• 2023

The detonation combustion is a supersonic combustion process follows on shock wave oscillations in detonation tube. In this paper numerical studies are carried out combined effect of blockage ratio and spacing of obstacle on detonation wave propagation of hydrogen-air mixture in pulse detonation combustor. The deflagration to detonation transition of stoichiometric (ϕ=1)fuel-air mixture in channel has been analyzed for effect of blockage ratio (BR)=0.39, 0.51, 0.59, 0.71 with spacing of 2D and 3D. The reactive Navier-Stokes equation is used to solve the detonation wave propagation mechanism in Ansys Fluent platform. The result shows that fully developed detonation wave initiation regime is observed near smaller vortex generator ratio of BR=0.39 inside the combustor. The turbulent rate of reaction has also a great significance role for shock wave structure. However, vortices of rapid detonation wave are appears near thin boundary layer of each obstacle. Finally, detonation combustor demonstrates the superiority of pressure gain combustor with turbulent rate of reaction of 0.6 kg mol/m3 -s inside the detonation tube with obstacle spacing of 12 cm, this blockage enhanced the turbulence intensity and propulsive thrust. The successful detonation wave propagation speed is achieved in shortest possible time of 0.031s with a significance magnitude of 2349 m/s, which is higher than Chapman-Jouguet (C-J) velocity of 1848 m/s. Furthermore, stronger propulsive thrust force of 36.82 N is generated in pulse time of 0.031s.

• 한국추진공학회지
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• 제8권3호
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• pp.10-16
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• 2004

원통 다발형 그레인의 연소시험 결과 저주파 불안정 현상이 나타났다. 그 원인은 원통 그레인 내면의 압력과 외면의 압력차(압력 비평형)가 주원인임을 알 수 있었으며, 그레인 반경방향으로 홀을 뚫어 그레인 내면에 상승된 압력을 외면으로 빠르게 확산되도록 하여 안정된 연소현상을 얻을 수 있었다. 그러나 고온 조건에서도 안정된 연소 현상을 얻기 위하여 직경 3mm 흘 7개를 뚫게 됨에 따라 가스발생량의 증가가 많이 둔화되어 격자를 사용하는 방법을 연구하게 되었다. 격자를 사용함으로써 큰 와류(large vorticity)를 소멸시켜 그레인에 홀을 뚫지 않고도 안정된 연소를 얻을 수 있었으며 가스 발생량도 점진적으로 증가시킬 수 있었다. 가로${\times}$세로 격자는 5${\times}$5, 그레인은 격자에 고정시키지 않을 때 가장 좋은 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제14권2호
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• pp.19-28
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• 2010

연소불안정 현상은 연소기 내에서 발생되는 열해리와 음압간의 상호 커플링에 의해 발생된다. 이 때, 음압은 인젝터에서 분무되는 추진제 유량에 섭동을 발생시키고, 섭동된 유량은 다시 연소에 영향을 주 게 된다. 따라서, 연소에 큰 영향을 미치는 인젝터를 이용하여 연소불안정 현상을 제어하기 위한 인젝터 동특성 연구가 1970년대부터 러시아에서 시작되었다. 인젝터의 동특성 연구를 위해 인위적인 압력 섭동을 주기 위한 장치를 제작하였고, 인젝터 출구에서 발생되는 유량 섭동을 측정하기 위한 기법을 개발하였다. 압력섭동 발생장치와 유량섭동 측정방법을 이용하여 압력섭동에 의해 단일 스월 인젝터 출구에서 발생되는 유량 및 압력, 액막두께, 축방향 속도 등의 섭동 값을 실시간으로 획득하였고, 이를 통해 각 변수들의 위상-진폭 특성을 파악하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제25권1호
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• pp.19-28
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• 2021

회전 데토네이션 엔진(Rotating Detonation Engine, RDE)은 기계 장치나 유동이 아닌 데토네이션 파만이 연소실 벽을 따라 회전한다. 따라서 RDE 단면이 원형이어야 할 필요가 없으며 임의 단면의 닫힌 형상이 가능하다. 본 연구에서는 임의의 단면을 가지는 RDE의 한 가지 예로써 tri-arc 단면 형상의 RDE를 설계하였으며, 실험적으로 작동 및 성능 특성을 살펴보았다. 동압 센서와 고속카메라를 통하여 데토네이션 파의 회전을 확인하였으며, 오목 면과 볼록 면에서 질량 유량에 따른 데토네이션파의 특징을 알아보았다. 본 연구에서는 유량 조건에 따라 17.0 N에서 96.0 N의 추력 수준을 얻을 수 있었다.