• 제목/요약/키워드: Regenerative Combustor

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절환주기 변화에 다른 축열 연소기의 연소특성 (Combustion Characteristics of A Regenerative Combustor with the Change of Alternating Period)

  • 양병옥;임인권
    • 한국연소학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.95-103
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    • 1999
  • Experimental study on combustion characteristics of a regenerative combustor has performed. High-temperature air combustion in the regenerative combustor is obtained through heat recovery from exhaust gas flow by porous ceramic materials and through alternation of air flow direction through the combustor. Temperature field, CO and NOx emission with respect to the frequency of alternation are measured. It is found that at initial stage of the alternation, temperature of inlet section of main combustion chamber is increased sharply since both high temperature air preheated by the ceramics and prompt fuel injection results in rapid combustion. Following this initial stage, combustion temperature is reduced as the preheated air temperature is reduced. However peak temperature in the chamber and exhaust gas temperature are decreased as the alternation period is reduced, increased temperature of ceramic is observed. CO and NOx emission with respect to the alternation period is also examined. It is found that there exists a range of optimum alternating period for CO and NOx emission characteristics.

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재생냉각 축소형 연소기의 설계 및 연소시험 (The Design and Hot-firing Tests of a regenerative-cooled Sub-scale Combustor)

  • 이광진;김종규;임병직;김흥집;서성현;한영민;최환석
    • 항공우주기술
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    • 제6권2호
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    • pp.141-149
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    • 2007
  • 재생냉각과 막냉각 그리고 열차폐 코팅이 적용된 재생냉각 축소형 연소기를 이용하여 연소시험을 수행하였다. 시험결과 적용된 냉각 방식은 설계 조건에서 그 역할을 충실히 수행하였으나 연료 매니폴드 내에 삽입된 구조 보강용 링에 의한 연료 유동의 불안정성으로 인해 고주파 연소불안정이 발생하였다. 연료 유동의 불안정성은 삽입 링을 제거함으로써 개선되었고 추가 연소시험을 통해 수정된 연소기의 연소안정성을 검증할 예정이다.

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축열식 고온공기 연소시스템에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on High Temperature Air Regenerative Combustion System)

  • 양병옥;임인권
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 1999년도 제19회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.189-200
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    • 1999
  • Combustion characteristics of a regenerative combustor for high temperature air combustion have experimentally studied. Temperature measurement on regenerative ceramic material and combustor has been carried out with changing equivalence ratio at constant turn-over period. Stable and unstable combustion region have been found and also detailed averaged temperature profile with respect to various air flow conditions have been obtained.

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재생냉각식 액체로켓엔진의 연소기 형상 결정을 위한 예비 설계 방안 (Preliminary Design Plan for Determining Combustor Configuration of Regenerative-cooled Liquid Rocket Engine)

  • 손민;서민교;구자예;조원국;설우석
    • 한국추진공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.83-89
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    • 2011
  • 재생냉각식 액체로켓엔진의 예비 설계 단계에서 연소기 형상을 결정하기 위한 설계 방안을 제안하였다. CEA에서 예측된 연소 후 가스 물성치를 이용하여 로켓의 성능 및 재생냉각 성능을 계산하였다. 요구 추력, 연소실 압력, 주위 압력, 추진제 혼합비에 대해 1차원 관계식과 경험식으로 최적 유량과 연소기 성능을 예측하고, Rao 노즐 설계 기법을 활용하여 최종적으로 연소기 형상을 결정할 수 있는 방안을 제시하였다.

재생냉각식 액체로켓엔진의 연소기 형상 결정을 위한 예비 설계 방안 (Preliminary Design Plan for Determining Combustor Configuration of Regenerative-cooled Liquid Rocket Engine)

  • 손민;서민교;구자예;조원국;설우석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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    • pp.37-42
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    • 2010
  • 재생냉각식 액체로켓엔진의 예비 설계 단계에서 연소기 형상을 결정하기 위한 설계 방안을 제안하였다. CEA에서 예측된 연소 후 가스 물성치를 이용하여 로켓의 성능 및 재생냉각 성능을 계산하였다. 요구 추력, 연소실 압력, 주위 압력, 추진제 혼합비에 대해 1차원 관계식과 경험식으로 최적 유량과 연소기 성능을 예측하고, Rao 노즐 설계 기법을 활용하여 최종적으로 연소기 형상을 결정할 수 있는 방안을 제시하였다.

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액체로켓엔진 연소기 챔버 구조 설계 (The Structural Design for Combustor Chamber of Liquid Rocket Engine)

  • 정용현;류철성
    • 한국추진공학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.36-42
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    • 2004
  • 고성능 액체로켓엔진 연소기 개발을 위해 연소기 챔버 재료로 사용되는 크롬동 소재에 대해서 인장시험을 수행하고 재료 물성치를 확보하였다. 확보한 크롬동 재료 물성치를 이용하여 구조해석을 수행해서 재생냉각형 연소기 시편을 설계하였다. 설계한 시편을 연소기 챔버 제작 공정과 동일한 공정으로 제작 후 강도 시험을 수행하여 시편의 항복압력과 파손 압력을 얻을 수 있었다. 크롬동 소재는 브레이징 후에는 상당한 기계적 물성 저하가 있었고 구조 해석을 통해 예측한 항복 압력이 실제 시험한 결과와 거의 같게 나타났다. 강도 시험 결과에서는 유로 연결부가 유로부보다 먼저 항복과 파손이 일어났다.

탄소섬유 강화 탄화규소 세라믹 복합소재 초음속 재생냉각 연소기 개발 (Development of regenerative scramjet combustor with carbon fiber reinforced ceramic matrix composites)

  • 김세영;김수현;한인섭;우상국;성영훈
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.232-235
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    • 2017
  • 초음속 스크램제트 연소기는 약 2000K 이상의 고온과 빠른 유속을 가지는 연소 환경에 노출되며 현재 inconel 등의 고온 금속 소재를 적용하고 있다. 이러한 금속소재는 1000K 이상의 고온 환경에서 물성 저하 현상이 크게 나타나 장시간 및 재사용이 불가능하다. 이에 본 연구에서는 차세대 고온 내열 소재로 주목 받는 섬유강화 세라믹 복합소재를 스크램제트 연소기에 적용하기 위한 연구를 수행 하였으며, 연소효율 향상을 위해 고온의 연료를 분사할 수 있는 재생냉각형 연소기 제조를 위한 기초 기술을 개발 하였다.

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대향류 채널 소형 열재생 연소기의 화염안정 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Characteristics of Flame Stabilization in a Small Heat-Regenerative Combustor of Counter-Current Channels)

  • 조상문;김남일
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제31권5호
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    • pp.491-498
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    • 2007
  • Flame characteristics of a methane-air premixed flame stabilized in a heat-regenerative small combustor were investigated experimentally. A small combustor having two counter-current shallow channels and a combustion space at one side was developed. In which the channel-gap was less the ordinary quenching distance of a stoichiometric methane-air premixed flame. Two design parameters of channel gap and thickness of the middle wall, which is located between two channels for unburned and burned gases, were varied. Flame stabilization conditions and characteristic flame behaviors were experimentally examined. Conclusively, Blowout conditions were governed mostly by the scale of the combustion space, and flashback conditions into the channel are dominated by the channel gap. Surface temperatures of the combustor were between 100 to 500$^{\circ}C$. Additionally, two distinctive flame stabilization modes of radiation and well-stirred?reaction were observed and their applicability was discussed.

고압 축소형 연소기의 설계 및 연소효율 평가 (A Design of High Pressure Sub-scale Combustor and the Assessment of Combustion Efficiency)

  • 이광진;김홍집;류철성;한영민;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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    • pp.169-174
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    • 2006
  • 본 연구는 재생냉각형 고압 축소형 연소기 설계에 관한 것으로 이 연소기를 제작하기 전에 열유속측정을 위한 물냉각 고압 축소형 연소기를 제작하였다. 물냉각 고압 축소형 연소기의 연소시험결과 높은 연소성능 및 냉각성능이 검증된 설계 조건을 얻었고 이를 바탕으로 재생냉각형 고압 축소형 연소기의 형상을 설계하였다. 설계된 연소기의 형상은 제작이 완료된 후 연소시험을 수행하여 실용성을 검증 할 예정이다.

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액체로켓연소실의 양 방향 재생냉각유로 설계/해석 (Design and Analysis of Two-Directional Regenerative Cooling Passages for Liquid Rocket Nozzle)

  • 김성구;김종규;한영민;최환석
    • 항공우주기술
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    • 제7권1호
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    • pp.129-135
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    • 2008
  • 30톤급 액체로켓엔진용으로 개발된 일체형 재생냉각 연소기는 연료를 확대노즐부의 중간에서 공급하는 방식으로 설계되었으며, 노즐 끝단에서 공급되는 방식에 비해 냉각유로는 복잡해지지만 열유속이 상대적으로 낮은 확대노즐부의 냉각유량을 줄임으로서 압력손실을 감소시키는 동시에 공급라인을 포함한 연소기 전체 외경이 줄어들어 엔진 구성에 유리한 장점을 있다. 본 연구에서는 이와 관련한 연료링과 양 방향 냉각 채널, 그리고 연결/분기 유로에 대해 수치해석을 통한 세밀한 설계검토를 수행하였다.

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