• 제목/요약/키워드: Scramjet Combustor

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스크램제트 연소기 모델의 고공시험 연구 (The high altitude test method of Scramjet engine combustor model)

  • 우관제;김영수
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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    • pp.271-274
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    • 2002
  • This paper is investigated construction of the Scramjet test facility and test method of Scramjet engine combustor model. Scramiet engine combustor model test was performed at Lab C-16BK CIAM (Central Institute of Aviation Motors) at Tyraevo in Moscow. The velocity of flow in the combustion chamber equal to Mach number 2.49 with single hole fuel spray nozzle injector and test duration equal to 7 seconds. Therefore In this paper is showed high altitude test method of Scramjet combustor model and the proper structure of combustor with single hole fuel spray nozzle.

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수직 연료 분사기구를 포함하는 HyShot 스크램제트 연소기의 동적 연소 유동해석 (Numerical Analysis of Dynamic Combustion in HyShot Scramjet Combustor with a Transverse Fuel Injection)

  • 원수희;정인석;최정열
    • 한국연소학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.1-9
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    • 2007
  • This paper describes numerical efforts to investigate combustion characteristics of HyShot scramjet combustor, where gaseous hydrogen is transversely injected into a supersonic cross flow. The corresponding altitude, angle of attack, and equivalence ratio are 35-23 km, $0^{\circ}$, and 0.426 respectively. Two-dimensional simulation reasonably predicts combustor inner pressure distribution and reveals periodic combustion characteristics of HyShot scramjet combustor. Altitude effects are also investigated and the strength of flow instability and subsonic boundary layer thickness affect the combustion efficiency according to altitudes. Frequency analyses provide the flow instability effects on the turbulent combustion in HyShot scramjet combustor.

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수직 연료 분사기구를 포함하는 HyShot 스크램제트 연소기의 동적 연소 유동해석 (Numerical Analysis of Dynamic Combustion in HyShot Scramjet Combustor with a Transverse Fuel Injection)

  • 원수희;정인석;최정열
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2007년도 제34회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.79-85
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    • 2007
  • This paper describes numerical efforts to investigate combustion characteristics of HyShot scramjet combustor, where gaseous hydrogen is transversely injected into a supersonic cross flow. The corresponding altitude, angle of attack, and equivalence ratio are 35-23 km, $0^{\circ}$, and 0.426 respectively. Two-dimensional simulation reasonably predicts combustor inner pressure distribution and reveals periodic combustion characteristics of HyShot scramjet combustor. Altitude effects are also investigated and the strength of flow instability and subsonic boundary layer thickness affect the combustion efficiency according to altitudes. Frequency analyses provide the flow instability effects on the turbulent combustion in HyShot scramjet combustor.

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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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스크램제트 추진 시스템의 비행 제어를 통한 연소기의 추력 분석 (Thrust Analysis of Combustor Through Control of Scramjet Propulsion System)

  • 고효상;양재훈;여재익;최한림
    • 한국추진공학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.29-41
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    • 2021
  • 공기 흡입식 극초음속 비행체인 스크램제트의 공력 데이터를 기반으로 하여 꼬리날개 각도와 발생추력을 제어 입력으로 가지는 PID 기반 제어기를 설계했다. 일정한 비행 동압을 가지는 상승궤적과 순항 이후 목표지점을 타격하는 궤적을 기준으로 입력하여 해당 궤적을 추종하는 비행 시뮬레이션을 수행했다. 시뮬레이션 결과에 대해서 초기 상승궤적과 순항 궤적에 대해 비행체 모델에 요구되는 추력을 계산하여 수소 연료 이중 모드 스크램제트 연소기에 요구되는 연료 유량 분석을 위한 연소해석을 진행했다. 본 연구의 연소해석은 독립적으로 개발된 흡입구, 연소기, 노즐, 외부 공력 모델을 통합한 모델에 대해 진행되어 공기 흡입식 극초음속 비행체 통합 설계에 대한 기반을 마련했다.

이중모드 스크램제트 엔진 Flowpath 해석 연구 (A Analysis Study of Dual-Mode Scramjet Engine Flowpath)

  • 변종열;안중기
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.277-284
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    • 2017
  • 본 연구는 이중모드 스크램제트 엔진의 흡입구, isolator, 연소기, 노즐에서의 flowpath 유동특성에 대한 해석적 연구결과이다. 이중모드 스크램제트 엔진의 설계와 성능을 파악하기 위해서는 공력, 열역학적 특성, 추진 그리고 전체 시스템에 대한 성능 모델과 해석 도구의 개발이 반드시 요구된다. 본 연구에서는 이중모드 스크램제트 엔진의 각 구성품인 흡입구, isolator, 연소기, 노즐에 대한 해석 모델을 정립하고, 개발된 해석 도구를 사용하여 이중모드 스크램제트 엔진의 성능특성을 파악해 보았다.

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이중모드 스크램제트 엔진에서 연소와 충격파의 상호작용 (Combustion/Shock Interactions in a Dual-Mode Scramjet Engine)

  • 최정열;노진현;변종렬
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.367-370
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    • 2011
  • 에틸렌을 연료로하는 직결식 이중모드 스크램제트 연소기에서 연소와 충격파-열 발생 천이 과정에 대한 고해상도 수치 연구를 수행하였다. 연소기의 확산 부에는 질량 유량 공급으로 유효 면적을 줄이고 유속을 아음속으로 낮추어 연료-공기 혼합과 점화를 촉진하기 위하여 air-throttling을 적용하였다. 본 결과는 이중모드 스크램제트 연소기에서 작동 영역의 천이 과정을 잘 이해할 수 있는 상세한 보여주었다.

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Zonal Hybrid RANS/LES를 이용한 크랙된 케로신 스크램제트 연소기의 비예혼합 난류 연소 연구 (Numerical Investigation of Nonpremixed Turbulent Flame of Cracked Kerosene in a Model Scramjet Combustor using Zonal Hybrid RANS/LES Method)

  • 신준수;성홍계
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.304-309
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    • 2017
  • 본 연구에서는 zonal hybrid RANS/LES 기법을 사용하여 모델 스크램제트 연소기 내에서의 비예혼합 연소 현상에 대한 연구를 수행하였다. 수치 계산을 위한 도메인은 RANS와 LES 영역으로 나누어져 있으며, 이 두 개 영역의 계면은 synthetic eddy method로 처리되었다. 본 연구에서는 독일 항공우주센터에서 실험한 모델 스크램제트 연소기가 사용되었다. 수소 연료를 사용한 실험 결과와 수치해석적 검증을 수행하였다. 크랙된 케로신 연료는 에틸렌과 메탄으로 구성되었으며, 크랙된 케로신 surrogate의 난류연소는 화염편 모델을 사용하여 모사되었다.

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에틸렌을 연료로 하는 Direct-Connect 스크램제트 엔진 연소기의 2차원 수치 해석 (Two-Dimensional Numerical Study of Starting Process of a Ethylene Fueled Direct-Connect Scramjet Engine Combustor)

  • 노진현;최정열
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.569-572
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    • 2009
  • 수소를 연료로 하는 스크램제트 엔진의 수치해석에 비해 탄화수소를 연료로 하는 스크램제트 엔진의 수치해석이 적은 편이었다. 본 논문에서는 탄화수소 계열의 연료 중에 에틸렌을 연료로 하였고, 미공군연구소에 있는 Direct-connect 스크램제트 연소기를 모델로 2차원 수치해석을 수행한다. 에틸렌의 점화 지연 특성을 볼 수 있었고, 모델 스크램제트 내에 연소를 발생시키기 위해 Air throttling을 하였다.

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스크램제트 연소기의 비정상 연소현상 (Unsteady Combustion Phenomena in Scramjet Combustor)

  • 최정열
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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    • pp.364-367
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    • 2005
  • 공동이 있거나 없는 일정 단면적 및 확장형 스크램제트 연소기 내에 수소 연료가 $0.5\sim1.5\;MPa$ 로 수직 분사되는 것을 고려하여 연소 및 동결 유동에 대한 일련의 수치해석을 수행 하였다. 내재된 물리 과정을 규명하기에 충분한 정확도로 진동하는 유동 및 화염의 동적 특성을 포착하였으며, 이로부터 연소기의 형상과, 공동 및 발열량의 영향을 이해할 수 있었다.

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