• 제목/요약/키워드: combustion ratio

검색결과 1,728건 처리시간 0.026초

공중발사체를 위한 HTPB/LOX 하이브리드 모터의 최적설계 (Optimal Design of Hybrid Motor with HTPB/LOX for Air-Launch Vehicle)

  • 박봉교;이창진;이재우;이인석
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제32권4호
    • /
    • pp.53-60
    • /
    • 2004
  • F-4E를 모선으로 하는 초소형 위성을 탑재할 수 있는 공중발사체 1단 부스터용 하이브리드 모터의 최적설계를 실시하였다. 설계변수는 포트개수, 초기 산화제 플럭스, 연소실 압력, 그리고 노즐 팽창비 등을 사용하였다. 또한 서로 다른 최적화 알고리듬의 적용 가능성을 검증하기 위하여 구배법 (GBM)과 유전자 알고리듬 (GA) 방법을 각각 사용하였으며, 목적함수의 선택에 따른 최적화 결과의 변화를 살펴보기 위하여 두 가지 종류의 목적함수 (모터 중량과 모터 길이)를 사용하여 그 결과를 상호 비교하였다. 최적화 알고리듬, 그리고 목적함수의 선택과 무관하게 거의 같은 설계결과로 수렴함을 확인하였다. 최적화결과로 설계요구조건을 만족하는 총중량 704.74kg, 1단 길이 3.74m의 하이브리드 모터를 설계 할 수 있었다.

기계식 마이크로 가공을 이용한 마이크로 로켓의 개발 (Development of Micro Rocket Using Mechanical Micro Machining)

  • 백창일;추원식;안성훈
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제31권9호
    • /
    • pp.32-37
    • /
    • 2003
  • 소형화의 추세는 마이크로 로켓의 연구에도 적용되어 MEMS 공정으로 제작된 마이크로 로켓들이 시도되었다. 본 논문에서는 마이크로 밀링을 사용한 3차원 마이크로 로켓의 제작과 연소 및 발사시험의 결과를 다루고자 한다. 로켓의 동체는 알루미늄 6061 합금을 사용하였다. 3차원 마이크로 노즐은 황동을 직경 127${\mu}m$의 마이크로 엔드밀로 절삭하여 가공되었다. 두 가지 크기의 노즐이 제작되었는데 하나는 노즐목의 직경이 1mm이고 다른 하나는 0.5mm이다. 로켓의 질량은 7.32g이고 추진제의 질량은 0.65g이었다. 추력 대 무게비는 1.58에서 1.74로 계산되며 지면에서 45도 각도로 발사된 비행시험결과 약 46m~53m의 수평거리를 비행하였다.

V-gutter형 보염기에서 발생하는 화염의 역화 및 재점화 구조에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Flashback and Re-ignition Structure with a V-gutter type Flameholder)

  • 정찬영;김태성;송진관;윤영빈
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
    • /
    • pp.603-607
    • /
    • 2011
  • V-gutter형 보염기가 장착된 모델 연소기에서 연소불안정이 발생할 때 보염기 근처에서 나타나는 화염의 역화 및 재점화 구조를 조사하였다. 연소기는 단면이 $40{\times}40mm$인 긴 덕트 형태이며 연료는 천연도시가스(CNG)를 사용하였다. 화염 구조를 가시화하기 위해서 고속 카메라를 이용한 자발광 계측을 하였다. 연소불안정이 발생하면 화염의 역화가 발생하며, 역화의 진행거리는 당량비에 따라서 달라졌다. 일정 당량비 이상에서는 역화가 진행됨에 따라 보염기 앞쪽 끝단에서 새로운 화염면이 형성된다. 흡입되는 혼합기의 속도가 증가하면서 역화되었던 화염면은 뒤로 밀리게 되고, 이때 보염기 안쪽에 형성된 재순환 영역으로 혼합기가 유입되면서 재점화가 이루어지는 것을 확인하였다.

  • PDF

유리화공정 고온영역에서의 방사성 배기체 유동해석 (Numerical Analysis of Off-Gas Flow in Hot Area of the Vitrification Plant)

  • 박승철;김병렬;신상운;이진욱;강원구;홍석진
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국방사성폐기물학회 2005년도 추계 학술대회 논문집
    • /
    • pp.69-78
    • /
    • 2005
  • 유리화공정 고온영역에서의 방사성 배기체 유동해석을 통하여 해석에 적합한 모델을 개발하였다. 개발된 모델을 이용한 수치해석을 통하며 유리화공정 원형설비에 영향을 미치는 인자를 파악하였는데, 저온용융로. 배관냉각기 및 고온필터 등의 세 단계로 나누어 해석을 수행하였다. 저온용융로의 경우 폐기물 처리용량에 따른 해석과 저온용융로 내부 과잉산소 공급 비에 따른 연소지연 가능성에 대한 수치해석을 수행하였다. 배관냉각기의 경우에는 각종 수치 모델 및 외벽 열전달계수를 확보하였으며 또한 방사성 핵종의 거동을 모사할 수 있는 수치적 모델을 개발하였다. 이러한 방법론을 적용하여 핵종의 열교환기 내부에서의 응고 특성에 대하여 고찰하였다. 수평 유입형식의 인입관이 있는 일반적인 형상과 유입구가 필터 내부에 수직으로 있는 고온필터의 수치해석을 통하여 인입관의 위치에 따른 고온필터의 작동 특성을 비교하였다.

  • PDF

부하변동이 큰 화장시설 SCR 공정에서 NOx/N2O 및 NH3 동시 저감 특성 연구 (The Reaction Characteristics of NOx/N2O and NH3 in Crematory Facility SCR Process with Load Variation)

  • 박풍모;이하영;여상구;윤재랑;동종인
    • 한국대기환경학회지
    • /
    • 제33권6호
    • /
    • pp.605-615
    • /
    • 2017
  • Efficient simultaneous reduction conditions for $NO_x$ and $NH_3$-slip was investigated in SCR (Selective Catalytic Reduction) process with load variation by applying dual catalysts (SCR catalyst, $NH_3$ decomposition catalyst) system. $N_2O$ formation characteristics were analyzed to look into possible undesirable reaction pathways. In the experiments of catalyst characteristics, various operational variables were tested for the combined catalytic system, such as $NH_3/NO_x$ ratio, temperature, oxygen concentration and $H_2O$. The reaction characteristics of $NO_x$, $NH_3$ and $N_2O$ were analyzed and optimal conditions could be evaluated for the combustion facility with varied load. In terms of $NO_x/NH_3$ simultaneous reduction and $N_2O$ formation suppression, optimal condition was considered NSR 1.2 and temperature $300^{\circ}C$. At this operational condition, $NO_x$ conversion was 98%, $NH_3$ reduction efficiency was 95%, generated $N_2O$ concentration 9.5 ppm with inlet $NO_x$ concentration of 100 ppm. In $NH_3-SCR$ process with $NH_3$ decomposition catalyst, $NO_x$ and $NH_3$ can be considered to be reduced simultaneously at limited conditions. The results of this study may be utilized as basic data at facilities requiring simultaneous $NO_x$ and $NH_3$ reduction for facilities with load variation.

밀폐계 가연성 목재분진의 폭발에너지와 산소소모율에 관한 연구 - Part I: 폭발에너지의 정량화 및 폭발효율 (A Study on the Oxygen Consumption Rate and Explosion Energy of Combustible Wood Dust in Confined System - Part I: Quantification of Explosion Energy and Explosive Efficiency)

  • 김윤석;이민철;이근원;이동호
    • 한국안전학회지
    • /
    • 제31권4호
    • /
    • pp.55-63
    • /
    • 2016
  • A dust explosion is a phenomenon of strong blast wave propagation involving destruction which results from dust pyrolysis and rapid oxidation in a confined space. There has been some research done to find individual explosion characteristics and common physical laws for various dust types. However, there has been insufficient number of studies related to the heat of combustion of materials and the oxygen consumption energy about materials in respect of dust explosion characteristics. The present study focuses on the relationship between dust explosion characteristics of wood dust samples and oxygen consumption energy. Since it is difficult to estimate the weight of suspended dust participating in explosions in dust explosion and mixtures are in fuel-rich conditions concentrations with equivalent ratios exceeding 1, methods for estimating explosion overpressure by applying oxygen consumption energy based on unit volume air at standard atmospheric pressure and temperature are proposed. In this study an oxygen consumption energy model for dust explosion is developed, and by applying this model to TNT equivalent model, initial explosion efficiency was calculated by comparing the results of standardized dust explosion experiments.

핀틀을 장착한 고체추진기관의 비정상 연소 성능 분석 (Analysis of Unsteady Combustion Performance in Solid Rocket Motor with Pintle)

  • 기태석;하동성;진정근;이호성;윤현걸
    • 한국추진공학회지
    • /
    • 제19권1호
    • /
    • pp.68-75
    • /
    • 2015
  • 본 논문에서는 고체추진기관 밸브의 내부에 장착한 핀틀의 구동 응답, 추력 및 압력 데이터를 이용하여, 연소시험 시 발생한 고체추진기관 내부 압력의 비정상 특성을 분석하였다. 고체추진기관 밸브의 내부에 핀틀이라는 구조체를 장착하여 핀틀의 축방향 구동을 통해서 노즐목 면적을 조절하고, 이를 통해 고체추진기관의 압력 및 추력을 실시간으로 제어할 수 있다. 이때 연소관 내부의 압력에 비정상 특성이 나타날 수 있으며, 이러한 비정상 특성은 다양한 원인이 종합적으로 영향을 미친 결과이다. 이 경우 핀틀의 구동 응답을 이용한 내부 압력의 재예측 및 추력 대 압력 비 분석을 통해서 핀틀 구동 응답 오차와 중공 튜브 삭마에 의한 노즐목 면적 변화라는 두 가지 큰 비정상 특성의 원인을 찾아내고, 각 원인들이 연소관 내부 압력에 미치는 영향을 개별적으로 분석하였다.

솔-젤 및 소성공정에 의한 이트륨-유로퓸계 적색형광체 제조 (Preparation of Y2O2:Eu Red Phosphor by Sol-Gel and Calcination Process)

  • 윤호성;김철주;장희동
    • Korean Chemical Engineering Research
    • /
    • 제46권3호
    • /
    • pp.506-511
    • /
    • 2008
  • 본 연구에서는 이트륨과 유로퓸 질산수용액으로부터 솔-젤 및 연소공정에 의한 적색 형광체를 제조함에 있어, 솔-젤반응의 고찰을 통한 반응메카니즘을 해석하고, 제조된 적색형광체의 특성을 알아보고자 하였다. 무정형 구연산염 솔-젤 반응은 반응 초기에 킬레이트화 반응과 가수분해 반응이 완료되었으며, 가수분해의 진행에 따라 축합중합반응은 유기산 형성 축합중합 보다는 물 형성 축합중합반응이 더 우세하였다. 솔-젤 반응의 진행을 위해서는 이트륨(유로퓸 포함)과 젤화 작용제인 구연산 몰 비는 1 : 2 이상이 필요하였다. 솔-젤과 건조과정을 거쳐 얻은 젤 분말의 열분석 결과 형광체를 얻기 위한 소성온도는 $700^{\circ}C$ 이상이 되어야 하며, 젤 분말의 소성 시 소성온도가 증가함에 따라 생성되는 형광체의 결정도가 향상되었으며, 결정립 크기가 증가하였다. 제조된 형광체의 발광특성 분석 결과, 출발용액 내 금속이온(이트륨 및 유로퓸)의 농도, 그리고 소성온도가 증가할수록 발광세기가 증가하였다.

High-Temperature Behavior of Ba-Doped Boehmite Hydrothermally Prepared from $Al(OH)_3$ and $Ba(OH)_2$

  • Fujiyohi, Kaichi;Ishida, Shingo
    • The Korean Journal of Ceramics
    • /
    • 제5권4호
    • /
    • pp.379-385
    • /
    • 1999
  • Minute boehmite crystals with high aspect rations, which were hydrothermally synthesized from gibbsite in $Ba(OH)_2$ solution, occluded Ba with the Ba/Al molar ratio of about 0.03 in their interlayers. Their surface areas were about 14$\m^2$/g. The Ba-intercalated bohemite samples were partly used for producing $BaAl_{12}O){19}$ with low sinterability by externally supplementing $Ba(OH)_2$, and for forming transient aluminas. The surface area of $BaAl_{12}O){19}$ obtained by firing at $1500^{\circ}C$ for 3 h was 5.3$\m^2$/g, which was significantly lower than 12$\m^2$/g of the sol-gel origin. While a mixture ${\gamma}$-alumina and BaO is known to from $BaAl_{12}O){19}$ at $1200^{\circ}C$, solid state reaction between η-alumina transformed from the Ba-intercalated boehmite and BaO formed from $Ba(OH)_2$ deposited on the boehmite started above $1300^{\circ}C$. This suggests that large sized $Ba^{2+}$ ion occluded in η-alumina considerably suppresses the diffusion of $Al^{3+}$ ion. The surface area of the Ba-intercalated boehmite fired at $1400^{\circ}C$ for 3h was as high as 14$\m^2$/g indicative of its potential applicability to combustion catalysts. But it was decreased to 5.0$\m^2$/g after firing at $1500^{\circ}C$ for 3 h, accompanied by abrupt formations of $\alpha$-alumina and $BaAl_{12}O){19}$ as main products. The suppression of $\alpha$-alumina formation up to $1400^{\circ}C$ also suggests the significant blocking effect of $Ba^{2+}$ ion on the diffusion of the component ions.

  • PDF

재생냉각 연소기의 냉각기구에 따른 특성 파악 (Investigation of Characteristics for Cooling Parameters of a Combustor in Liquid Rocket Combustors)

  • 김홍집;최환석
    • 한국추진공학회지
    • /
    • 제14권5호
    • /
    • pp.45-50
    • /
    • 2010
  • 연료링의 위치 및 열차폐 코팅의 종류에 따른 연소기의 재생냉각 특성을 검토하였다. 연료링을 노즐의 중간 부분에 위치시키고 냉각채널을 분기시켜서 설계하는 방법이 열적으로 타당함을 확인하였다. 또한 복합재를 이용한 노즐확장부가 적용 가능한 기술적 상황이라면, 팽창비가 높고 열유속이 낮은 노즐 후류 부분은 이를 이용하는 것이 매우 적절하다고 판단된다. 적용 가능한 열차폐 코팅 중에서 30톤급 연소기 및 가스발생기 개발과정에서 사용했던 $Y_2O_3$ stabilized $ZrO_2$과 내산화성이 우수한 Ni/Cr을 고려하였다. 내산화성이 우수한 Ni/Cr에 비해 세라믹 코팅($Y_2O_3$ stabilized $ZrO_2$)이 열차폐 효과가 우수한 것으로 파악되었다.