• 한국추진공학회지
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• 제17권4호
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• pp.81-88
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• 2013

케로신과 액체산소를 추진제로 하는 다단연소방식 액체엔진용 산화제 과잉 예연소기를 설계하여 설계점에서 연소시험을 수행하였다. 설계된 산화제 과잉 예연소기는 산화제 일부와 연료를 혼합헤드를 통해 연소실에 공급하여 연소시키고 나머지 산화제를 연소실 재생냉각채널을 거쳐 연소실 중앙의 분사공을 통해 연소실로 주입하여 기화시키는 형태로 최종적으로 연소압 20 MPa, 혼합비 60에서 작동한다. 혼합헤드에는 단일 와류형 분사기를 벌집형태로 배열하였으며 가스 온도 균일성 향상과 연소 안정성 향상을 위한 혼합링과 터빈까지의 배관을 고려한 노즐을 장착하였다. 설계점 연소시험에서 산화제 과잉 예연소기는 높은 연소 안정성과 생성가스의 균일한 온도분포를 보였다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.311-313
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• 2014

High pressure combustion with multiphase--liquid, gas, and supercritical phase--mixtures are widely used technology in the high efficiency liquid propellent rocket engine. This is the typical characteristics differentiate from the combustor of conventional air-breathing engines. Therefore, successful research of high pressure combustion at supercritical condition is essential to develope a high efficiency liquid rocket engine. Numerical studies have been carried out to explore capabilities of numerical method for LOx-CH4 non-premixed flames at high pressure. In this paper, corresponding numerical results are presented and compared with experimental result of MASCOTTE facility.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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• pp.475-478
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• 2005

Ducted 로켓은 가스발생기에서의 1차 불완전 연소반응 및 연소관 내에서의 흡입구로부터 공급되는 공기와의 2차 완전 연소반응을 통해 추력을 발생한다. 로켓의 사정거리는 추진제의 무게, 특히 연료의 무게에 의해 결정되므로 일반적인 고체 추진기관보다 연료효율이 높고 종말속도가 빠르므로 대공, 대함 등의 다양한 추진기관에 적용이 가능할 것으로 기대된다.

• International Journal of Aerospace System Engineering
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• 제2권2호
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• pp.1-5
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• 2015

The powder propellant rocket which uses micron-sized particles as fuel is storable and costly. Functions like thrust control and multiple-ignition can be realized by changing powder mass flow rate. In this paper, we discuss the theoretical performance of bi-propellant and mono-propellant powder rocket. When used as the fluidization gas, helium can improve specific impulse dramatically. The stability of the powder feeding device is preliminarily quantified through metal/N2O powder rocket hot fire tests.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 제26회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.41-50
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• 2003

Numerical analysis was carried out to investigate performance and combustion characteristics of KSR-III liquid rocket engine with several types of baffle. To evaluate the change of performance and combustion characteristics with several types of baffle, the first numerical calculations were performed about baffle tab, radial blade baffle, and hub-and-spoke baffle. Then radial blade and hub-and-spoke baffle were determined to design two types of the KSR-III engine with baffles. Also to investigate the effect of injector arrangements and baffle positions, two types of radial blade baffle were calculated then numerical calculations were carried out with changing axial length of radial blade I, II and hub-and-spoke baffle. While axial length of baffle effected to performance very small, injector arrangement effected to performance largely through calculations of radial blade I, II. From the viewpoint of combustion instability, hub-and-spoke baffle controlled combustion instability effectively and there was the performance of hub-and-spoke baffle between radial blade I and II.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제18권7호
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• pp.1246-1257
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• 2004

The objective of this paper is to characterize dynamic pressure traces measured at self-excited combustion instabilities occurring in two combustion systems of different hardware. One system is a model lean premixed gas turbine combustor and the other a fullscale bipropellant liquid rocket thrust chamber. It is commonly observed in both systems that low frequency waves at around 300㎐ are first excited at the onset of combustion instabilities and after a short duration, the instability mode becomes coupled to the resonant acoustic modes of the combustion chamber, the first longitudinal mode for the lean premixed combustor and the first tangential mode for the rocket thrust chamber. Low frequency waves seem to get excited at first since flame shows the higher heat release response on the lower frequency perturbations with the smaller phase differences between heat release and pressure fluctuations. Nonlinear time series analysis of pressure traces reveals that even stable combustion might have chaotic behavior with the positive maximum Lyapunov exponent. Also, pressure fluctuations under combustion instabilities reach a limit cycle or quasi-periodic oscillations at the very similar run conditions, which manifest that a self-excited high frequency instability has strong nonlinear characteristics.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.147-150
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• 2007

본 연구에서는 액체로켓엔진의 연소 가스에 액체 질소를 혼합하여 연소 가스의 냉각 특성을 알아보고자 하였다. 이를 위해 기존에 사용되던 액체로켓 연소실 후단에 액체 질소 분사용 분사기를 설계/제작하여 장착하였으며, 두 가스의 혼합 가스의 안정화를 위한 연소실과 노즐을 질소 분사링 뒤에 장착하였다. 액체질소 분사에 의한 상류 점화/연소 상태의 영향을 살펴보기 위한 시험이 먼저 수행되었으며, 이후 10초 연소 실험을 성공적으로 수행하였다. 따라서 기존의 액체로켓엔진에 액체질소를 분사함으로써, 연소 가스의 온도를 저하시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.61-64
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• 2017

한국형발사체에 적용되는 액체로켓엔진은 가스발생기 개방형 엔진 사이클을 채택한다. 가스발생기에서 연소 불안정이 발생하면 연소 성능이 변하고 진동, 소음 등의 문제점을 야기하거나 하드웨어의 손상을 초래할 수 있다. 본 연구에서는 액체로켓엔진의 가스발생기를 개발하면서 나타난 연소불안정 경험 사례를 소개하고자 한다.

• 한국추진공학회지
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• 제24권6호
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• pp.1-9
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• 2020

케로신/액체산소를 추진제로 하는 직사각형 2열 오리피스를 갖는 1.5톤급 액체-액체 핀틀 분사기를 설계 및 제작하여 액체로켓엔진의 실운용 조건인 초임계 상태에서 핀틀 분사기의 연소성능 및 연소 안정성 검증 연소시험을 수행하였다. 연소시험결과 연소실 내부의 고혼합비 재순환 영역에서 생성되는 고온의 연소가스에 핀틀 팁이 손상되었다. 핀틀 팁으로 전달되는 열유속 또는 하중에 대한 냉각 성능을 증가시키기 위해 핀틀 분사기 내부에 인서트 노즐을 설치하였다. 연소시험 결과 인서트 노즐의 설치, AR 및 BF가 핀틀 팁 냉각 성능에 큰 영향을 주는 인자로 확인되었다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제17권10호
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• pp.1572-1582
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• 2003

Hybrid rocket combustion has a manifestation of stable response to the perturbations compared to solid propellant combustion. Recently, it has revealed that the low frequency combustion instability about 10 Hz was occurred mainly due to thermal inertia of solid fuel. In this paper, the combustion response function was theoretically derived by use of ZN (Zeldovich-Novozhilov) method. The result with HTPB/LOX combination showed a quite good agreement in response function with previous works and could predict the low frequency oscillations with a peak around 10 Hz which was observed experimentally. Also, it was found that the amplification region in the frequency domain is independent of the regression rate exponent n but showed the dependence of activation energy. Moreover, the response function has shown that the hybrid combustion system was stable due to negative heat release of solid fuel for vaporization, even though the addition of energetic ingredients such as AP and Al could lead to increase heat release at the fuel surface.