• 제목/요약/키워드: Simulating Duct

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액체로켓엔진용 가스발생기에서 연소불안정 방지를 위한 연소실 개발 (Combustion Chamber Development for Suppression of Combustion Instability in a Gas Generator at a Liquid Rocket Engine)

  • 안규복;이광진;임병직;한영민;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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    • pp.207-210
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    • 2005
  • 이중 동축 스월 분사기를 가진 연료과잉 가스발생기의 연소시험에 대한 결과가 논의되었다. 특히, 모사 연장부 배관과 인젝터의 RN에 따른 연소불안정의 발생여부를 조사하였다. RN = 0.5인 분사기를 갖는 가스발생기 시제품에서는 연장부 배관을 설치함으로써 연소불안정의 발생이 억제되고 있음을 확인하였지만, 시제품 RN = 1.5인 분사기를 갖는 가스발생기의 경우에는 연장부 배관을 설치하더라도 연소불안정이 발생하였다.

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비행용 가스발생기 모사배관 도출 및 연소불안정 제어를 위한 음향해석 (An Acoustic Analysis for the Determination of a Simulating Duct and for the Suppression of Combustion Instabilities in a Flight Model Gas Generator)

  • 김홍집;김성구;한영민;최환석
    • 한국추진공학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.1-9
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    • 2005
  • 고성능 로켓엔진의 터보펌프를 구동하기 위한 연료 과농 가스발생기에서 연소 불안정 발생시, 음향 모드 공진주파수를 모사하는 방법을 통하여 모사배관을 결정하였다. 관심 음향모드의 몇 파장만을 모사하여 실제 연소시험에 바로 적용할 수 있는 팎은 길이의 배관도 제시하였다. 가스발생기에서의 연소 불안정을 제어하기 위한 하나의 방안으로, 모사배관의 길이를 변경하여 분사기의 동특성과 연소실의 공진 음향 모드를 서로 분리시킴으로써 상호작용이 일어나지 않게 할 수 있다. 이러한 특성은 연소시 험을 통해 확인되었고, 이를 통하여 비행용 가스발생기의 연소시험과 연소불안정 제어를 위한 한 가지 방안으로서 모사배관을 결정하는 방법을 확립하였다.

비행용 가스발생기 모사배관 도출 및 연소불안정 제어를 위한 음향해석

  • 김홍집;김성구;최환석
    • 항공우주기술
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    • 제4권1호
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    • pp.171-178
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    • 2005
  • 고성능 로켓엔진의 터보펌프를 구동하기 위한 연료 과농 가스발생기에 대하여, 연소 불안정 발생시 모사배관를 각각의 음향모드 공진주파수를 모사하는 방법을 통하여 결정하였다. 관심 있는 음향모드의 몇 파장만을 모사하여 실제 연소시험에 바로 적용할 수 있는 짧은 길이의 배관도 제시하였다. 가스발생기에서의 연소불안정을 제어하기 위한 하나의 방안으로서, 모사배관의 길이를 바꾸어 분사기의 동특성과 연소실의 공진 음향 모드를 서로 분리시켜 상호작용이 일어나지 않게 할 수 있으며, 이러한 특성은 연소시험을 통해 확인되었다. 비행용 가스발생기의 연소시험과 연소불안정 제어를 위한 일련의 방안으로서 모사배관를 결정하는 방법을 확립하였다.

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쐐기형 단락요철이 설치된 덕트의 종횡비가 열/물질 전달에 미치는 영향 (Effects of Duct Aspect Ratios on Heat/Mass Transfer With Discrete V-Shaped Ribs)

  • 이동현;이동호;조형희
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.1453-1460
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    • 2003
  • The present study investigates the effects of rib arrangements and aspect ratios of a rectangular duct simulating the cooling passage of a gas turbine blade. Two different V-shaped rib configurations are tested with the aspect ratios (W/H) of 3 to 6.82. One is the continuous V-shaped rib configuration with $60^{\circ}$ attack angle, and the other is the discrete V-shaped rib configuration with $45^{\circ}$ attack angle. The square ribs with the pitch to height ratio of 10.0 are installed on the test section in a parallel arrangement for both rib configurations. Reynolds numbers based on the hydraulic diameter are changed from 10,000 to 30,000. A naphthalene sublimation method is used to measure local heat/mass transfer coefficients. For the continuous V-shaped rib configuration, two pairs of counter-rotating vortices are generated in a duct, and high transfer region is formed at the center of the ribbed walls of the duct. However, for the discrete V-shaped rib configuration with $45^{\circ}$ attack angle, complex secondary flow patterns are generated in the duct due to its geometric feature, and more uniform heat/mass transfer distributions are obtained for all tested cases

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Measurements of Ventilation Effectiveness in an Underfloor Air-Conditioned Space Using a Tracer Gas Technique

  • Han, Hwa-Taik;Seo, S.Y.;Kim, M.H.;Kim, Young-Il
    • International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
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    • 제7권
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    • pp.91-100
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    • 1999
  • This paper investigates ventilation characteristics of an environmental chamber simulating an under-floor air conditioning system for isothermal and cooling supply air conditions. The tracer gas sulfur-hexafluoride (SF$F_6$) was injected into a supply duct using step-up and step-down methods. Local mean and room mean ages were calculated from the concentrations measured at internal points and at the exhaust duct. The air change efficiency of the chamber has been found to be greater in cooling conditions than in isothermal conditions. Also the room air change efficiency is not significantly affected but slightly improved by the presence of a supply diffuser.

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추적가스를 이용한 바닥취출 공조공간내의 환기효율 측정실험 (Ventilation effectiveness measurements utilizing a tracer gas in an under floor air-conditioning space)

  • 한화택;서세영;김명호;김영일
    • 설비공학논문집
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    • 제10권5호
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    • pp.610-618
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    • 1998
  • In this study, a tracer gas technique was used to measure ventilation effectiveness in a thermal environmental chamber simulating an under-floor air conditioning system. A tracer gas of $SF_6$ was injected in a supply duct using step-up and step-down methods. Local mean ages and room mean ages were calculated from the measured concentrations under isothermal and cooling conditions with and without diffusers. Ventilation effectiveness is found to be higher in cooling ventilation operations than in isothermal operations. Results also show that ventilation effectiveness is not significantly affected by a diffuser.

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습식 배연탈황 시스템의 효율 향상을 위한 전산해석 (Computational Fluid Dynamic Analysis for Improving the Efficiency of Desulfurization System for the Wet Flue Gas)

  • 황우현;이경옥
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.161-171
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    • 2014
  • 본 논문에서는 CFDRC 사의 상용 CFD 소프트웨어인 CFD-ACE+로 전산유체역학 기법을 적용하여 수치 해석을 수행하여 배연탈황 설비에서 Induced Draft Fan(I.D.Fan) 출구부터 Booster Up Fan(B.U.Fan) 입구까지 난류 유동장과 연소 유동 문제를 모사하여 배기가스 계통 설비의 유동 특성을 해석하였다. 배기가스가 I.D.Fan 출구 ~ B.U.Fan 입구 구간을 적정속도로 균일하게 유동하여 B.U.Fan로 균일하게 유입되도록 하며 압력손실이 적게 발생하도록 설계기준 보일러 부하와 최대연속 정격유량의 보일러 부하에서 이 구간의 안내깃을 검토하였다. 검토한 결과에 대해 CFD 해석을 수행하여 I.D.Fan 출구에서 안내깃을 제거하고 B.U.Fan 입구 전에 안내깃을 보강할 수 있도록 설계를 변경하였다. 배기가스 계통에 변경된 설계를 적용하여 수치모사한 결과에서 배연탈황 설비 내부의 배기가스 압력손실이 줄어들고 유속과 유선이 균일하게 유동할 수 있어 배연탈황 시스템의 효율이 향상한 것을 확인하였다.

산화제 과잉 예연소기 설계점 운영 특성 (Design Point Operating Characteristics of an Oxidizer Rich Preburner)

  • 문일윤;문인상;강상훈;하성업;이수용
    • 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.

환형노즐을 모사한 캔 연소기에서 Symmetry Breaking에 의한 종-방향 연소불안정성 제어 연구 (Control of the Longitudinal Instability by Symmetry Breaking in the Can Burner Simulating Annular Nozzle)

  • 이희도;김재현;이기만
    • 한국추진공학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.66-78
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    • 2021
  • 본 연구에서는 환형연소기에서 연소불안정성이 발생하는 당량비 조건과 노즐 개수에 따라서 대칭성파괴(Symmetry Breaking) 효과를 비교하였다. 일반적으로 환형연소기에서는 연소실의 길이가 짧으므로 종-방향 연소불안정성이 잘 발생하지 않으나, 발전용 가스터빈시스템의 트랜지션피스(Transition piece) 같은 덕트가 존재하였을 때는 연소불안정성이 발생하였다. 이 경우 덕트로 인하여 종-방향의 불안정성 모드만 관찰되었다. 5개의 희박노즐 개수와 당량비 조건에 따라서 대칭성파괴 특성을 조사하였는데, 당량비가 감소할수록 대칭성파괴 효과가 빠르게 발생하여 불안정성이 극적으로 사라지면서 진폭이 크게 감소하였다. 또한, 희박노즐 개수가 증가할수록 당량비 감소와 같은 현상이 나타나는 것을 확인하였다.