• 제목/요약/키워드: Rotating Detonation Engine(RDE)

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기체 에틸렌/산소 Tri-arc 회전 데토네이션 엔진 실험연구 (An Experimental Study of Tri-arc Rotating Detonation Engine Using Gaseous Ethylene/Oxygen)

  • 이은성;한형석;최정열
    • 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.

Rotating Detonation Engine Study in AGU

  • Hayashi, A. Koichi;Uemura, Yuho;Yamada, Takayuki;Yamada, Eisuke
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.1-4
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    • 2011
  • Detonation is useful phenomena to get an effective thrust for aerospace vehicle. Fast pressure rise of detonation provides a cycle close to the constant volume system to use energy efficiently. From this point detonation can be used as an aerospace engine system. There are several types of detonation engine; pulse detonation engine (PDE) which provides a thrust by detonation intermittently, and oblique detonation engine (ODE), spin detonation engine (SDE), and rotating detonation engine (RDE) which, on the other hand, provide a continuous thrust.

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Quasi-steady State Simulation of Rotating Detonation Engine

  • Niyasdeen, Mohammed;Oh, Sejong;Kim, Kui Soon;Choi, Jeong-Yeol
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제16권4호
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    • pp.548-559
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    • 2015
  • We performed a numerical simulation based on the two-dimensional (2-D) unsteady Euler's equation with a single-step Arrhenius reaction model in order to investigate the detonation wave front propagation of an Argon (Ar) diluted oxy-hydrogen mixture ($2H_2+O_2+12Ar$). This simulation operates in the detonation frame of reference. We examine the effect of grid size and the performance impact of integrated quantities such as mass flow. For a given set of baseline conditions, the minimal and maximum grid resolutions required to simulate the respective detonation waves and the detonation cell structures are determined. Tertiary shock wave behavior for various grids and pre-exponential factors are analyzed. We found that particle fluctuation can be weakened by controlling the mass flow going through the oblique shock waves.

RDE의 연소동역학 및 액체 로켓 연소 불안정과 연관성에 대한 고찰 (Discussions on the Combustion Dynamics of RDE with Relevance to the Liquid Rocket Combustion Instability)

  • 최정열
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2012년도 제45회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.363-366
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    • 2012
  • Detonative combustion is considered as a promising combustion mechanism for improving thermodynamic efficiency of power generation systems as a PGC, as well as high-speed propulsion systems. Among the various types of detonative combustion, RDE is fascinated by many researchers because of the simplicity and continuos operation characteristics. Present paper is an introduction to the physical and operational concept of RDE with a brief history of RDE researches and recent development activities. Additional discussions will devoted to the relevance to the tangential mode instabilities in liquid rocket engines and improvement of liquid rocket performance.

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RDE 기반 PGC 추진기관 연구 동향, Part I: 기초연구 (Research Activities on PGC Propulsion based on RDE, Part I: Basic Studies)

  • 김정민;;한형석;오세종;최정열
    • 한국추진공학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.97-107
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    • 2017
  • 데토네이션을 이용한 유체역학적 정적연소 기술은 현재의 정압연소 시스템의 효율 및 성능 한계를 극복할 수 있는 획기적 미래 추진 기술로 주목받고 있다. 지난 수년간 RDE의 기초적인 작동 실험과 CFD를 이용한 이론 분석 등 수많은 연구가 진행되었다. 본 논문에서는 아직 부족한 국내 RDE 연구에 참고가 되고자하는 목적으로 근래의 세계 각지에서 수행되고 있는 RDE 연구의 동향 및 핵심 기술에 대한 포괄적 고찰을 수행하였다.

RDE 기반 PGC 추진기관 연구 동향, Part II: 응용연구 (Research Activities on PGC Propulsion Based on RDE, Part II: Application Studies)

  • 김정민;;한형석;오세종;최정열
    • 한국추진공학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.91-102
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    • 2017
  • 앞서의 논문을 통하여 RDE와 관련된 초기의 기초 연구를 살펴보았다. 최근에는 이를 바탕으로 동력장치 및 항공우주 추진기관에 적용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 각국에서는 대학과 기업 그리고 연구소의 공동 연구를 통하여 가스터빈 및 액체 로켓 엔진이나 복합사이클 엔진으로의 응용연구가 활발히 진행되고 있어, 본 논문에서는 앞서의 Part I 논문에 이어 세계 곳곳에서 진행되고 있는 실질적인 RDE 응용연구에 대한 포괄적인 고찰을 수행하였다.

PDE 기반 PGC 추진기관 시스템 연구 동향 (Research Activities on PGC Propulsion Systems based on PDE)

  • 김지훈;김태영;진완성;최정열
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권10호
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    • pp.858-869
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    • 2014
  • 대부분의 항공우주 추진은 정압 Brayton 사이클에 기초하고 있으나 성능 향상을 위한 압력비 증가는 기계적 한계에 직면하고 있다. 지난 십여 년간 고속 추진에 적합한 연소방식으로 기대 받은 데토네이션 추진이, 최근에는 추진기관과 동력 장치의 열효율을 획기적으로 증대시켜 줄 수 있는 "game-changer"로 연구되고 있다. 즉, 데토네이션 파에 수반하는 강한 충격파의 압축 효과는 기존의 압축 방식에서 얻기 힘든 열효율을 증가시키는 것으로 여겨진다. 본 논문에서는 펄스데토네이션엔진의 최신 기술 동향과 더불어 정적연소에 기초한 압력증가연소 체계의 연구 동향에 대하여 소개할 것이다.