• 한국자동차공학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.55-63
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• 2003

In a diesel engine, air-fuel mixture formation and ignition delay period have great influence on the performance of engine. Their main factors are combustion chamber shape, fuel injection system. air volume, air flow and so on. So, the combustion process in the cylinder is complex because of many factors which have direct and indirect effects on it. In this study, we take into consideration of scavenging pressure and scavenging temperature that are hewn as the main factor to the combustion process of two-stroke D.1. diesel engine. It is taken a picture of the combustion flame process for combustion chamber of re-entrant type and cylindrical type. So, it is applied to the basis data of combustion chamber design from an image analysis.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.151.2-151.2
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• 2012

터보펌프 구동에 사용된 가스발생기 생성가스를 연소기로 공급하여 주추력 발생에 사용하는 다단연소 사이클 로켓엔진은 고추력을 요하는 우주 발사체에 널리 사용되고 있다. 다단연소 사이클 로켓엔진에 사용되는 가스발생기를 예연소기라 부르며 케로신과 액체산소를 추진제로 하는 다단연소 사이클 로켓엔진에는 산화제 과잉 예연소기가 사용된다. 예연소기는 터보펌프 구동을 목적으로 하기 때문에 예연소기 생성가스의 횡단면 온도분포는 터빈에 의해 제한되는 온도범위 내에서 균일하여야 하며 넓은 운전영역에서 안정적인 연소가 이루어져야 한다. 산화제 과잉 예연소기는 모든 추진제가 혼합헤드를 통해 분사되는 방식과 추진제를 혼합헤드와 연소실로 나누어 공급하는 방식이 있다. 기술검증을 위해 산화제 일부와 연료를 혼합헤드를 통해 연소실에 공급하여 1차 연소시키고 나머지 산화제를 연소실 냉각채널을 거쳐 연소실 중앙의 분사공을 통해 연소실로 주입하여 기화시키는 형태로 최종적으로 연소압 20MPa, 혼합비 60에서 작동하는 산화제 과잉 예연소기를 설계하여 연소시험을 수행하였다. 혼합헤드에는 별도의 점화용 분사기 없이 전체 연료 분사기를 통해 점화용 연료인 TEA/TEB 혼합물을 분사하여 점화하였다. 추진제를 2단으로 공급할 수 있도록 고안된 가압식 연소시험 설비에서 10회, 누적 60초 이상의 연소시험이 성공적으로 수행되었다. 연소시험결과 넓은 작동영역에서 안정적 연소특성과 생성가스 온도 분포의 균일성을 확인할 수 있었다. 고온 고압의 산화제 과잉 예연소기 기술 확보를 통해 케로신/액체산소 다단연소 사이클 로켓엔진 개발을 위한 기술적 기반을 마련하였다.

• 한국산업안전학회:학술대회논문집
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• 한국안전학회 1999년도 춘계 학술논문발표회 논문집
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• pp.207-214
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• 1999

카세트식 이동식부탄연소기의 사고는 과열에 의한 화재뿐만 아니라 접합용기의 파열에 따른 피해가 더 큰 위험성을 내포하고 있다. 접합용기의 파열원인은 화재에 의한 파열과 접합용기 장착 불량에 의한 가스누출로 화염에 의한 파열, 그리고 과대 조리기구를 사용하여 조리기구 및 화염에서 발생되는 열이 접합용기에 전달되어 온도상승에 따른 파열로 구분된다. 현재 카세트식 이동식부탄연소기의 조리기구 크기에 따라 과열에 따른 정확한 검증이 부족하며, 사용자에게 사용장소와 조리기구외 크기만 권고하고 있어 이에 대한 자료가 필요하다. (중략)

• 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.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제21권4호
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• pp.421-429
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• 1997

This study is theoretically examined the influences on the performance of diesel engine super¬charged by exhaust gas turbine with the change of excess air factor, admission ratio, total efficien¬cy of turbine and compressor, scavenging pressure ratio, and scavenging temperature. In this study, all calculations are carried out by computer, and the theoretical engine performance is com¬pared with the actual engine performance which is offered from engine manufacturer. Following results are acquired by this study. The mean effective pressure is increased with decrease of excess air factor or increase of scavenging pressure ratio. As the admission ratio or total efficiency of tur¬bine is increased, the mean effective pressure is increased but the specific fuel consumption is decreased. Mean calculation error compared with the actual engine performance is under 5 per¬cents, therefore, this calculation method can be used in the design of diesel engine.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.106-109
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• 2012

케로신과 액체산소를 추진제로 하는 다단연소 사이클 액체엔진용 산화제 과잉 예연소기를 설계하여 점화시험을 수행하였다. 산화제 과잉 예연소기는 혼합비 60, 20 MPa의 연소압에서 작동하도록 설계되었다. 가압식 연소시험설비에서 안정적 점화를 위해 점화초기 추진제 유량을 변화시켜 점화특성을 비교하였다. 시험결과 점화초기 추진제 공급유량이 많을수록 점화지연시간이 짧아졌으며 점화강도도 높아졌다. 연소실 재생냉각채널 내의 산화제 온도 측정을 통해 점화 시 연소가스가 재생냉각채널로 유입됨을 확인할 수 있었다. 점화 시 발생한 연소가스가 재생냉각채널로 유입되어 재생냉각채널 내산화제 온도를 상승시켜 산화제 공급이 줄어들게 되어 점화지연을 야기한다. 추진제 공급유량이 많을 경우 재생냉각채널 내 산화제가 빠르게 냉각되어 연소실로 원활히 공급되면서 점화지연시간이 짧아진다.

• 한국분무공학회지
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• 제18권1호
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• pp.27-34
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• 2013

A preburner is one of the key components for a staged combustion cycle engine fueled by kerosene and Lox. Since it has oxygen rich combustion inside, temperature control is very crucial. The temperature of the exhaust gas should be low enough not to burn turbine blade and yet high to keep the efficiency high. In addition temporal and spatial deviations also managed strictly. Conventionally, the required average and maximum temperature are determined by engine system and the preburner should be developed to meet the criteria. Currently being developed preburner has 50K spatial temperature deviation requirement. It was estimated by numerical simulations and proven by tests. The numerical analysis were done with both supercritical condition and normal conditions. The tests results showed that the temperature deviations were less than expected, and the results from the test and simulations were well agreed when the supercritical conditions were considered. Above all, since the gas temperature created by the preburner is very stable with minimum deviation, the preburner developed can be used to drive a turbine and for gas-liquid combustion chambers.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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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.

• 항공우주기술
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• 제13권1호
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• pp.63-69
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• 2014

다단연소사이클 로켓엔진 개발의 일환으로 산화제 과잉 예연소기의 단독 연소시험이 수행되었다. 산화제 과잉 연소라는 특성상 비교적 투명한 상태의 후류를 볼 수 있었고, 예연소기 연소시험 중 배출되는 화염을 일반 캠코더와 열화상 캠코더를 이용하여 촬영하였으며, 이를 통해 화염의 형태와 온도분포 등을 관찰할 수 있었다. 배기 플룸 구조와 특성을 좀 더 명확히 파악하기 위하여 열유동 수치해석이 함께 수행하였다. 연소는 고려하지 않았으며, 배기가스와 주변공기의 혼합은 화학종 수송 모델을 사용하였고, 서로 다른 난류 모델을 적용하여 해석을 수행하였다. 시험과 해석 결과를 비교함으로서 플룸의 내부구조를 파악하였고, 적용된 해석모델의 타당성을 검증할 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제21권1호
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• pp.87-93
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• 2017

본 연구는 과대불판 사용 사고 예방을 위한 안전기준 도입에 따라 이동식부탄연소기 구조에 따른 열영향을 분석하기 위해 수행하였다. 삼발이 높이가 다른 연소기와 용기 장착부 덮개 안쪽에 방열판을 설치한 연소기를 활용해 불판, 연소기의 용기 장착부 덮개 및 부탄용기의 온도를 측정하였다. 그리고 불판 및 화염의 열영향에 의한 온도 변화 경향을 분석하였다. 본 실험 범위에서 이동식부탄연소기 사용 중 안전장치가 작동하지 않는, 즉 안전하게 이동식부탄연소기를 사용할 수 있는 조건은 불판과 용기 장착부 덮개의 거리가 약 28 mm 이상이라고 파악되었다. 이에 비해 불판과 용기 장착부 덮개의 거리가 현저히 낮으면 불판의 열영향 뿐만 아니라 화염의 열영향이 직접적으로 부탄용기에 줄 수 있어 사고의 위험성이 크다고 판단된다. 또한 용기 장착부 덮개 안쪽에 방열판 설치 시 불판과 화염의 열영향 감소 효과가 있지만 부탄용기 과열에 따른 폭발 사고 위험성이 존재한다고 판단된다.