• 제목/요약/키워드: combustion chamber flow

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점화에너지 특성이 예혼합기의 착화와 연소에 미치는 영향 (Effect of Ignition-Energy Characteristics on the Ignition and the Combustion of a Premixed Gas)

  • 이중순;이태원;정성식;하종률
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제4권1호
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    • pp.28-35
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    • 1996
  • In this paper, we study effect of the factors, participating in the combustion as the initial conditions, such as the flow characteristics of the mixture and the initial temperature, pressure and equivalence ratio in the chamber on the ignitability of the mixture, the combustion duration and the maximum combustion-pressure. The experiment was performed in a constant-volume combustion chamber, with turbulent flow inside, equivalent to the actual engine at TDC. The present experiment utilizes three devices which differ from each other in the distribution and the magnitude of discharge energy.

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스월 강도에 따른 하이브리드 로켓의 연소 불안정 영향 (Effects of Combustion Instability by Swirl Intensity in Hybrid Rocket)

  • 김정은;이설하;김지은;김지혜;유민정;한송이;이창진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.672-674
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    • 2017
  • 하이브리드 로켓의 연소 실험 과정에서 저 주파수 대역이 증폭하는 연소 불안정이 관찰되었다. 반면, 터빈 연소기에서는 혼합 특성 향상을 통하여 연소의 안정성을 얻기 위해 스월 유동을 사용한다. 본 연구에서는 하이브리드 로켓의 연소 불안정을 감소시키기 위하여 스월 인젝터를 사용하여 실험하였다. 그 결과, 하이브리드 로켓에서 스월 인젝터를 통하여 산화제를 주입한 경우 연소 불안정이 감소하였다. 산화제의 스월 유동의 변화는 연소실 내부의 난류유동 특성을 변화시키며 그 결과, 연소 불안정에 영향을 미친다. 따라서 스월 각도 변화를 통하여 스월 넘버 변화를 변화시킴으로써 유동 특성 변화에 대해 알아보았다. 유동 특성 변화가 주파수 특성에 미치는 영향, 압력진동과 연소진동의 상관관계에 대해 확인하였다.

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연소실 압력 변동이 버너내부의 당량비 변조에 미치는 영향 (An Effect of Pressure Fluctuations of a Combustion Chamber on the Modulation of Equivalence Ratio in the Channel of the Burner)

  • 홍정구;오광철;신현동
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제31권2호
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    • pp.202-207
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    • 2007
  • In order to understand the phenomena of combustion instability, an experimental study was conducted at the moderate pressure and ambient temperature conditions. The flame behavior and the pressure fluctuations were measured in a dump combustor. Various types of combustion modes occurred in accordance with the equivalence ratio and the fuel supplying conditions. The fluctuation of pressure, heat release and equivalence ratio were measured by piezoelectric pressure sensor, high speed Intensified Charge Coupled Device (HICCD) camera and gas chromatography respectively. Two representative modes were self-excited pressure oscillations at the resonance of combustion chamber (200Hz) and instabilities related to the modulated fuel flow rate through the fuel holes (10Hz). It is found that, especially in an unchoked fuel flow condition, the modulation of the fuel flow rate affects the characteristics of flame behavior and pressure fluctuations in a lean premixed flame.

예연소실식 디이젤기관 일량구성인자에 관한 실험적 연구 (An experimental analysis of work factors in Pre-combustion Chamber Diesel Engine)

  • 최갑석;류정인
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제11권1호
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    • pp.53-62
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    • 1987
  • The Performance of Pre-combustion Chamber Diesel Engine mainly depends upon the compression, combustion and Expansion Processes. The analysis of varying tendency of the work factors for crank angles during these processes, which are consisted of 5 items such as exothermic energy, flow work, work in nozzle part, kinetic energy and cooling energy, are considered important as basic elements for effective combustion and performance improvement. In this paper, varying tendencies of the theoretical factors are investigated with pressure data through experiments. By the results, the trends of work factors are presented as basic data for comparing the influencing effects on work.

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75톤급 액체로켓엔진 1/2.5-scale 연소기 연소시험 결과 (Combustion Test Results of 1/2.5-scale Thrust Chamber for 75tonf-Class Liquid Rocket Engine)

  • 김종규;한영민;이광진;임병직;안규복;김문기;서성현;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.69-73
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    • 2009
  • 75톤급 액체로켓엔진 연소기의 1/2.5-scale 연소기의 시험 결과를 기술하였다. 연소기의 연소압력은 60 bar, 추진제 유량은 약 89 kg/s 그리고 노즐 팽창비는 12이다. 연소성능 및 재생냉각 성능, 연소기의 내구성 확인을 위한 수회의 설계점 연소시험과 저압조건에서의 작동성 및 연소성능을 검증하기 위한 시험이 수행되었다. 모든 연소시험은 하드웨어의 손상 없이 성공적으로 수행되었다. 본 시험결과는 향후 75톤급 연소기의 저압 연소 조건에서의 시험 가능성을 제시하고, 설계점 조건에서의 연소성능을 예측하는 기본 데이터로 활용될 수 있을 것이다.

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액체로켓엔진의 2단 시동에 관한 연구 (A Study on the 2-Stage Startup of Liquid Rocket Engine)

  • 박순영;조원국
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.324-327
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    • 2008
  • Two stage startup of high thrust liquid rocket engine can reduce the abrupt impulse to the vehicle and engine by changing oxidizer flow rate to the combustion chamber. Also it ensures stable ignition of combustion chamber against hard start and to prevent pump stall by the sudden supply of large mass flow rate. However high discharge pressure of oxidizer pump or temperature rise in gas generator may be a problem in applying the preliminary stage. To solve this problem, we analyzed the effect of the slope of oxidizer pump's head curve and the oxidizer mass flow rate to combustion chamber during preliminary stage using the rocket engine startup analysis code. A moderate slope(${\circleddash}{\sim}$-3) of head curve and 80% mass flow rate during preliminary stage can reduce the oxidizer pump discharge pressure by 15 to 20% comparing with the condition of ${\circleddash}$=-4.37 head curve and 70% mass flow rate. Also it can maintain the turbine inlet temperature rise within 50K from the nominal value.

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공급 유량 및 당량비 변화에 따른 초소형 가스터빈 연소실 내 수소/공기 연소의 수치해석 연구 (Numerical Study of Hydrogen/Air Combustion in Combustion Chamber of Ultra Micro Gas Turbine by Change of Flow Rate and Equivalence Ratio)

  • 권길성;황유현;강호;김대중
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권2호
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    • pp.103-109
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    • 2013
  • 본 연구에서는 초소형 가스터빈 연소기에서의 수소/공기 연소에 대한 수치해석을 연소기 입구에서의 공급 유량 및 유체의 수소/공기 혼합비 변화에 대하여 수행하였다. 수치해석은 상용화 프로그램인 STAR-CCM 을 이용하였다. 유체의 공급 유량의 변화는 연소기 내 화염의 위치와 온도, 입구와 출구의 압력비 등에 상당한 영향을 주었다. 유체의 공급 유량이 증가할 때, 연소기 내의 화염은 점점 출구 방향으로 위치하였고, 화염의 온도 및 입구와 출구의 압력비는 단조적으로 증가하였다. 유체의 수소/공기 혼합비 변화는 화염의 위치에는 큰 영향을 주지 않았고, 이론공연 상태에서 연소실 내에 가장 높은 화염온도를 가졌다.

연소실 내 난류유동장 특성에 대한 아격자 모델을 사용한 LES 모사 및 관련인자 영향 평가 (Large Eddy Simulation and Parametric Study of Turbulent Flow Characteristics in the Internal Combustion Chamber using SGS Model)

  • 남승만;이계복
    • 에너지공학
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    • 제21권3호
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    • pp.228-236
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    • 2012
  • 큰 에디 모사(LES)는 복잡한 연소실 유동에서 RANS 모델과 비교해 난류 유동장에 대해 모델의 보편성과 더 정확한 결과를 제공하기 때문에 점차적으로 사용이 증대되고 있다. 내연 기관의 연소실 내 난류 유동장 해석을 큰 에디 모사를 사용하여 수행하였다. 이산화 방식, 초기 조건, 시간 간격과 SGS 모델과 같은 모델과 수치 인자에 따른 영향을 평가하였다. SGS 모델을 사용한 LES 모사는 실험치와 유사한 결과를 보여주었다.

75톤급 액체로켓엔진 연소기 저압연소시험 (Low Pressure Combustion Tests for Technology Demonstration Model of 75 tonf Thrust Chamber)

  • 김종규;안규복;임병직;김문기;한영민;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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    • pp.10-13
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    • 2010
  • 75톤급 기술검증용 연소기 시제의 저압 연소시험을 수행하였다. 기술검증용 연소기의 설계 연소압력은 60 bar, 추진제 유량은 243.6 kg/s이다. 그러나 국내 연소시험설비의 여건상 연소압력 30 bar, 추진제 유량 121.8 kg/s의 저압 조건에서의 연소기 작동성 및 연소성능을 검증하기 위한 시험을 수행하였다. 모든 연소시험은 하드웨어의 손상 없이 성공적으로 수행되었다. 본 시험결과는 향후 75톤급 연소기의 설계점 조건에서의 연소성능을 예측하는 기본 데이터로 활용될 수 있을 것이다.

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와류간섭에 의한 하이브리드로켓 연소 특성 (The Interaction of Vortex Shedding Behavior in Hybrid Rocket Combustion)

  • 박경수;이창진;신경훈
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.244-248
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    • 2012
  • 산화제 유동 변화를 위한 디스크를 예혼합실에 장착하여 디스크의 직경과 길이를 변경하며 PMMA/GOx를 이용한 하이브리드 로켓 모터의 지상연소 시험을 수행하였다. 디스크에 의해 산화제 유동의 와류유출(vortex shedding)이 발생하여, 연소율과 압력 진동 등의 연소 특성이 변화하였다. 따라서 하이브리드 로켓에서 발생하는 유동간섭과 연소 특성 사이의 상관관계를 파악하고, 연료 표면에 인접한 곳에서 발생하는 작은 크기의 와류와 예혼합실 안에서 발생하는 와류흘림과의 상호작용에 대해서 알아보기 위해 실험적 연구를 진행하였다.

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