• 한국추진공학회지
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• 제17권3호
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• pp.9-14
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• 2013

수소를 연료로 사용하는 마하 5 스크램젯 엔진 모델에 대해 불어내기식 시험 설비를 사용해 연소 시험을 수행했다. 두 가지 모델 형상에 대해 각각 연료가 없는 경우와 두 가지 당량비로 연료를 공급한 경우를 시험했다. 모델 내부의 벽면 정압력을 측정해 시간에 대한 데이터와 시간 평균한 공간적 데이터 분포를 사용해 모델 내부의 유동과 연소 현상을 분석했다. 모델 길이가 짧은 경우는 두 가지 당량비 모두에서 초음속 연소가 일어났다. 모델 길이가 긴 경우는 낮은 당량비에서는 초음속 연소가, 높은 당량비에서는 열질식이 발생하면서 아음속 연소가 일어났다. 이 때 흡입구 불시동은 발생하지 않았다.

• 한국연소학회지
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• 제12권1호
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• pp.11-20
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• 2007

The supersonic combustion experiments are carried out using T3 free-piston shock tunnel. Different shock tube fill pressures have various inflow conditions. $15^{\circ}$ inclined hydrogen fuel injection is located before the cavity. Oblique shock is generated from the cavity and reflects off the top and bottom wall. For non-reacting flow, fuel makes the shear layer thicker above the cavity therefore, the shock is generated just before the trailing edge. This research has self-ignition in the combustor. For reacting flow, as the equivalence ratio increases, flame starts to generate near the injector or occur in the recirculation zone before the injector. High fuel injection sustains the jet shape in the cross flow and air can mix with fuel along the shear layer. Therefore, two flame layers find above the cavity for high equivalence ratio.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2007년도 제34회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.31-36
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• 2007

The supersonic combustion experiments are carried out using T3 free-piston shock tunnel. Hydrogen Fuel is injected in the cavity parallel with air(or nitrogen fuel) flow. The equivalence ratios in this study are 0.132 and 0.447. Experimental measurements use OH-PLIF near the cavity and pressures in the combustor. For parallel fuel injection case, direct fuel add into cavity leads to increase of cavity pressure. And Flame exists just near the bottom wall for low equivalent ratio. There is no flame in the cavity because of no mixing in it. Compared to the inclined fuel injection, ignition delay length is longer for low equivalence ratio in both case. OH distribution is not a single line but a repeatable fluctuation flame structure by turbulence. Pressure distributions have nothing to do with the fuel injection position.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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• pp.453-454
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• 2008

• 한국연소학회지
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• 제7권1호
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• pp.1-7
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• 2002

Experiments have been performed to investigate the structure of axisymmetric hydrogen diffusion flame in a supersonic coflow air. The characteristics and structure of supersonic flames are compared with those of subsonic flames as the velocity of coflow air increases from subsonic to supersonic velocity of Mach 1.8. Also, the subsonic and supersonic flow fields are analyzed numerically for the non-reacting conditions and the possible flame contours indicated by fuel mass fraction are compared with the measured OH radical distributions. It is found that the flame structure indicates more like a partially premixed flame as the coflow air velocity is increased from subsonic to supersonic regimes; strong reaction zone indicated by intense OH signal is found at the center, which is different from subsonic flame cases. And it is shown that the fuel jet passes along the recirculation zones behind the bluff-body fuel nozzle resulting in relatively long mixing time. This is believed to be the reason of the partially premixed flame characteristics found in the present supersonic flames.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2015년도 제51회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.23-24
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• 2015

In this talk, we will present what we believe is the state-of-the-art of the numerical modeling and simulation of the combustion processes as they relate to typical scramjet engines. The free-stream Mach number is hypersonic, but the speed is not sufficiently decelerated at the inlet/isolator, as in ramjets, so that combustion takes place under supersonic conditions. This creates some difficulties for most turbulence-combustion models. We delve into the details of these problems, by discussing the software programs that have a long track record for scramjet combustion simulation; with a focus on the accuracy of the baseline numerical methods used, the turbulence modeling/simulation approach, the comparative fidelity of the turbulence-combustion interaction models, ability to simulate premixed/non-premixed/partially-premixed, quenching/re-ignition capabilities, the numerical spark-plug method, Damkholer number regimes supported, and the effects of variable Prandtl, Schmidt, and Lewis numbers. Validation results from high-speed and low-speed combustion applications will also be presented.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.363-366
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• 2011

마하 2의 초음속 풍동 장치에서 벤트 혼합기를 사용하여 혼합 연소실험을 수행하였다. 혼합실험에서는 헬륨을 사용하였고, 연소실험에서는 수소와 플라즈마 토치를 사용하여 연소 특성을 연구하였다. 혼합실험에서는 벤트 혼합기에 의해 수직분사임에도 불구하고 후류 혼합층에 많은 연료가 잔존하였다. 연소 실험의 경우 낮은 온도의 초음속 유동에서 플라즈마 토치를 사용한 점화와 연소되지 않은 연료-공기 혼합물의 충격파 유도 연소가 후류 영역에서 발생하였다. 열질식이 일어난 경우, shock train이 발생하며 이는 연소기내 연소 불안정성을 유도한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제21회 추계학술대회 논문집
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• pp.13-19
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• 2003

램제트 및 스크램 제트 엔진의 개발을 위한 초음속 지상 추진 시험설비는 고고도, 고속 비행 조건을 모사하기 위해 고도 및 마하수에 따른 공기의 전압력과 전온도, 연소실 유입공기의 산소 농도 및 비열비 등의 조건을 구현할 수 있어야 한다. 그리고 비행체에서 발생하는 경사충격파의 영향을 모사할 수 있어야 한다. 본 연구에서 설계한 지상 추진 시험 설비는 초음속 자유 제트 불어내기(Supersonic free-jet blowdown)방식으로, 고압공기 공급원(최대 가압 압력 32MPa), 가열기(Vitiation 타입), 초음속 디퓨저, 이젝터 및 시험부(노즐 출구=200mm$\times$200mm)등으로 구성되어 있다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2000년도 제21회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.83-91
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• 2000

A numerical study was carried out to investigate the 'unstart' process of thermally-choked combustion in model scramjet engines. The combustion mechanism of supersonic combustor will be compared with the experimental results obtained from the T3 free-piston shock tunnel at ANU (Australian National University) and the high enthalpy supersonic wind tunnel at UT (University of Tokyo). For the numerical simulation of supersonic combustion. multi-species Navier-Stokes equations were considered. and detailed chemistry reaction mechanism of $H_2$-Air were adopted. The governing equations were solved by Roe's FDS method and LU-SGS method with MUSCL scheme. In this study. it is found that the thermal choking process could result from excessive heat release due to combustion. In detail, sufficient heat release could be generated at local region of very high temperature increased by reflection of shock waves or vortex sheets. Accordingly the flow of downstream of the combustor fell to subsonic field propagated upstream along the combustor. Sometimes the subsonic flow field propagated into isolator could generate precombustion shock waves in the isolator.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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• pp.307-311
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• 2008

호주의 T4 충격파 터널을 이용하여 모델스크램제트 엔진의 지상시험을 수행하였다. 시험조건은 마하 7.6 고도 31km로 두었으며 연료유량, 공동보염기, 카울형상 변화에 따른 영향을 고찰하였다. 연료유량에 따라 연소기 내부에서 초음속 연소 또는 열질식 현상이 발생하였으며 공동보염기 및 W자형 카울은 연소반응을 더 활발하게 하는 것으로 나타났다.