• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.21 no.8
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• pp.401-406
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• 2020

NOx (nitrogen oxide) in the exhaust gas engines causes severe air pollution. NOx is produced under high-temperature combustion conditions. EGR (exhaust gas recirculation) is normally used to reduce the combustion temperature and NOx production. As the EGR ratio increases, the NOx level becomes low. On the other hand, an excessively high EGR ratio makes the combustion unstable resulting in other air pollution problems, such as unburned hydrocarbon and higher CO levels. In this study, the improvement of fuel droplets moving by the radiation of sonic waves was studied for the stable combustion using analytic and experimental methods. For the analytical study, the effects of the radiation of a sonic wave on the fuel droplet velocity were studied using Fluent software. The results showed that the small droplet velocity increased more under high-frequency sonic wave conditions, and the large droplet velocity increased more under low-frequency sonic wave conditions. For the experimental study, the combustion chamber was made to measure the combustion pressure under the sonic wave effect. The measured pressure was used to calculate the heat release rate in the combustion chamber. With the heat release rate data, the heat release rate increased during the initial combustion process under low-frequency sonic wave conditions.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.59 no.3
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• pp.417-428
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• 2021

The combustion characteristics of anthracite, which follow a complex process with low reactivity, must be considered through the dynamic behavior of circulating fluidized bed (CFB) boilers. In this study, computational fluid dynamics (CFD) simulation was performed to analyze the combustion characteristics of anthracite in a pilot scale 0.1 MW_th Oxy-fuel circulating fluidized bed (Oxy-CFB) boiler. The 0.1MW_th Oxy-CFB boiler is composed of combustor (0.15 m l.D., 10 m High), cyclone, return leg, and so on. To perform CFD analysis, a 3D simulation model reactor was designed and used. The anthracite used in the experiment has an average particle size of 1,070 ㎛ and a density of 2,326 kg/m³. The flow pattern of gas-solids inside the reactor according to the change of combustion environment from air combustion to oxygen combustion was investigated. At this time, it was found that the temperature distribution in air combustion and oxygen combustion showed a similar pattern, but the pressure distribution was lower in oxygen combustion. addition, since it has a higher CO₂ concentration in oxygen combustion than in air combustion, it can be expected that carbon dioxide capture will take place actively. As a result, it was confirmed that this study can contribute to the optimized design and operation of a circulating fluidized bed reactor using anthracite.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.15 no.4
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• pp.57-64
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• 2011

It has been suggested that turbulent effect should be considered for the study of highly unstable detonation of hydrocarbon fuels, as in the case of pulse detonation engine (PDE). A series of numerical study are carried out to understand the characteristics of the highly unstable detonation by considering viscosity, turbulence model and turbulence-combustion interaction model. Through studies of the different levels of modeling, it is understood that the viscosity and turbulence have negligible effects on low frequency characteristics, but tend to enhance the high frequency characteristics. It is also considered that the turbulence-chemistry interaction model should be taken the influence of the activation energy into account for detonation studies.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.5 no.2
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• pp.195-204
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• 2006

A linear acoustic analysis has been performed to elucidate damping characteristics of acoustic cavities in a liquid rocket combustor. Results have shown that resonant frequencies of acoustic cavity obtained by classical theoretic approach and by the present linear analysis are somewhat different with each other. This difference is attributed to the limitation of the simplified classical theory. To quantify the damping characteristics, acoustic impedance has been introduced and resultant absorption coefficient and conductance have been evaluated. Satisfactory agreement has been achieved with previous experiment. Finally the design procedure for an optimal tuning of acoustic cavity has been established.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.149.1-149.1
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• 2012

고성능 다단연소싸이클 엔진은 산화제과잉 예연소기를 사용한다. 예연소기 후류에 위치한 배관 및 연소기 헤드 등은 고온/고압 산화제 과잉 환경에 놓이게 되며, 운용 조건에서는 국부적으로 온도를 상승시키는 외부 발화제에 의하여 녹는점보다 낮은 온도에서 재질이 발화될 수 있다. 따라서, 이러한 환경에 적합한 재질 및 코팅은 내산화성, 내인화성 및 자발화성도 중요하나, 외부 발화제에 의한 내발화성이 가장 중요한 특성이 된다. 여기서는 이러한 환경에 적합하며 지상 시험용 노즐 및 배관에 적용될 수 있는 재질 및 코팅에 대하여 조사한다. 러시아는 이미 이러한 환경에 적합한 재질 및 코팅들을 개발하여 RD-170, 180에 적용 중이다. 그러나 미국은 최근에 이러한 연구를 시작한 것으로 추정된다. 따라서 자료 접근이 가능한 범위에서 러시아의 재질 및 코팅을 조사하며, 미국 자료에서는 산소 시스템 안전 등과 같이 간접적인 자료들을 통하여 대체가 가능한 후보 재질 및 코팅을 조사한다. 다단연소싸이클 연소시험 배관에 적용할 수 있는 방법은 다음과 같다. 코팅 없이 Monel K500을 사용하거나, OFHC 혹은 Ni 라이너에 고강도 외피를 사용하는 방법이 있으나, 두 방법 모두 재질의 가격 및 수급, 라이너 적용 방법 등이 어려울 수 있다. 국내에서 산화제과잉 가스 환경에서 적용할 수 있는 법랑을 개발하거나 수급이 용이한 법랑을 찾아 오스테나이트 스테인리스강에 적용하는 방법이 있다. 이 방법은 외부 발화제에 대한 내발화성을 증가시키는 경제적이고 용이한 방법으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.04a
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• pp.31-31
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• 1998

위성체의 보조추진시스템은 임구궤도까지의 궤도진입 및 임무궤도상에서의 속도 또는 자세제어에 필요한 임펄스를 제공한다. 단일하이드라진 추력기는 하이드라진(H$_2$H$_4$)과 자발적 촉매(Shell 405)의 발열 및 흡열 열분해 반응에 의해 발생하는 질소($N_2$), 수소(H$_2$), 암모니아(NH$_3$), 혼합가스를 노즐을 통해 방출하므로써 요구되는 impulse를 얻는다. 단일하이드라진 추력기 설계는 주입기, 촉매대, 노즐과 기타 설계 형태에 따른 다지관, 링, 스크린, 지지판 등의 부수적인 부품으로 구성된다. 추력기 제작 과정은 크게 piece-parts 기계가공, HEA(Head End Assembly)와 TCA(Thrust Chamber Assembly)로 구성되고 각 세부공정마다 전수시험 및 검사를 가진다. 연소시험설비는 최소 모사진 공 수준이 고도 100,000 ft(8.4 torr)를 만족시킬 수 있는 진공설비, 시험제어부, 성능변수 측정 및 처리부, 추진제 가압 공급부, 기타 환경 안전 및 부대 설비로 구성된다. 추력기 연소성능시험 절차는 추진제 충전 및 오염 여부 표본 검사, 가압 및 공급 라인 이상여부 확인, 추력기 장착, 추진제 가압 및 공급, 시험장치 보정, 진공 모사 및 연소성능시험, data 처리 등으로 구성된다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2012.05a
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• pp.92-95
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• 2012

The dual pulse rocket motor is a pressure vessel containing two pulse grains separated by a pulse separation device such as a fragile bulkhead. One of the important things in this systems is case insulation design using the excellent materials in the 1st stage pulse motor. We investigated manufacturing process of fabric/EPDM chamber insulations in order to protect the 1st stage pulse motor case with high intensity gas flow. Simulation motor connected with extension tube having FRP disc was designed to study ablation characteristics of insulation.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.23 no.1
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• pp.108-115
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• 2019

The thermal response of elastomeric insulators used as protection against high-temperature and high-pressure combustion gases varies depending on their composition and thermal environment conditions. In this paper, the thermal response characteristics of elastomeric insulators in different mixing environments were compared. Tests to determine thermal protection performance were carried out using a thermal protection rubber evaluation motor(TPREM), combustion gas velocities of 20 m/s and 100 m/s were tested at a chamber pressure of 1,000 psig. The pressure time curve of the chamber, the temperature time curve of the internal materials, the residual thickness and the thermal destruction depth of the test specimens were obtained. The results showed that the thermal protection performance of elastomeric insulators in different mixing environments was similar.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2000.11a
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• pp.197-199
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• 2000

오존은 배출원에서 직접 배출되는 1차 오염물질이 전구물질들이 강한 태양광선에 의해 광화학 반응을 일으켜 생성되는 2차 광화학 오염물질이다. 대표적인 전구물질로는 질소산화물(NOx)과 휘발성유기화합물(VOC)이다. 이러한 전구물질들은 화석연료의 연소와 자동차에서 직접 배출되어 대기 중에서 복잡한 물리ㆍ화학과정을 통하여 오존을 생성한다. 최근에 도심 지역 및 주변지역 그리고 몇몇 시골지역에서 발생하고 있는 오존의 고농도 현상은 중요한 대기오염 문제중의 하나로 부각되고 있다. (중략)

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1999.11a
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• pp.31-34
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• 1999

기-고체간의 접촉효율이 높고, 층 내 전체에 걸쳐서 균일한 기-고의 접촉을 갖는 등 많은 장점이 있어 석탄연소로, 촉매반응기와 같은 여러 기-고 반응기에 적용이 확대되고 있는 순환유동층은 높은 유속에서 조업되므로 상승관내 고체입자들은 즉시 비산하게 된다. 따라서, 원활한 반응에 필요한 상승관내 적절한 고체체류량 유지를 위해 고체입자들 대부분은 싸이클론에서 포집 되어 고체재순환부에 의하여 상승관내로 재주입 된다.(중략)