• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.9 no.4
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• pp.55-65
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• 2005

Mixing performance between fuel and oxidizer is a significant parameter of combustion efficiency and stability in an air-turbo ramjet combustor. Two types of petal mixer were experimented to research the mixing performance. Mixing performance and fuel distribution images were obtained for petal mixers. Planar laser-induced fluorescence(PLIF) was used to obtain 2-D fuel distribution. The obtained images were processed in order to make use of the image information to a quantitative level. The results of analyzing the fluorescence images could be useful to find better mixing performance between mixers.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2005.11a
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• pp.437-444
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• 2005

Experiments were carried out in an atmospheric pressure, lab-scale gas turbine combustor to see the effect of partial premixing on unstable flame structure and Nox emission characteristics. The swirl angle is 45 deg., fuel-air mixing degrees were varied 0, 50 and 100% respectively at equivalence ratio ranging from 0.53 to 0.79. The evolution of phased-locked OH chemiluminescence images were acquired with an ICCD. NOx emission characteristics were also investigated at each experimental condition. The effect of the fuel-air mixing degree on the flame structure was obtained from phase-locked $OH^*$ images. And it was obtained from local heat release characteristics that the information about the region which the combustion instability was amplified or damped. It also could be confirmed that $\sigma$ has greatly influence on NOx emission characteristics at lean regimes. It would be expected that it could provide invaluable data for understanding the mechanism of combustion instability.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.6 no.3
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• pp.58-67
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• 1984

공간적 화염전파에 대한 실험적인 파악을 통하여 오토엔진에서의 연소과정과 진행을 위한 깊은 통찰을 할 수 있다. 그것을 통하면 매우 희박한 공기, 연료 혼합기의 경우 실린더에서 직접소염 과정을 확인할 수도 있고 hydrocarbon의 불완전 연소와 나타나는 qunching zone간의 관계를 조사할 수도 있다. 광전도 섬유기술(Lichtleit-fasertechnik)을 사용하여 새로 개발된 측정방법을 이용하여 단기통 오토엔진에서 화염면의 공간적인 전파과정과 매우 희박한 공기 연료 혼합기 에서의 quench zone의 출현을 조사하였다. 측정결과들은 공기연료 혼합기가 희박해 질수록 화 염전파 과정이 점점 느려지는 것을 보여준다. 아주 높은 공기 과잉율을 갖는 엔진 운전에서는 화염속도와 연소속도가 매우 급하게 감소한다. 그리하여 화염면은 팽창 단계에서 상대적으로 증가하는 피스톤속도 때문에 더이상 피스톤을 따를 수가 없으며 그로 인해 직접 피스톤상부에 소염대가 형성된다. 그에 의해 배기가스에서의 hydrocarbon 방출의 급격한 증가와 효율이 급격히 감소하는 엔진 운전과 관련이 지어진다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2004.10a
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• pp.274-277
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• 2004

Fuel/air mixing in air turbo ramjet(ATR) combustor is a significant parameter of combustion stability and efficiency. In this study, fuel distribution in the ATR model combustor was measured to compare the degree of mixing with respect to the velocity ratio$(r=v_a/v_f)$ between fuel gas and air. Planar laser-induced fluorescence(PLIF) and image processing method were used to obtain two dimensional fuel distribution. Fuel mixing went bad with approaching to r=1.

• Journal of the KSME
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• v.23 no.4
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• pp.275-279
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• 1983

현재 사용중인 내연기관, 가스터어빈, 로켓엔진과 발전소 및 주거용 난방에 이용되는 중 .소형 연소기에서는 고가의 액체연료들을 사용하고 있다. 이 액체연료를 고급동력으로 바꿀 때는 필연 적으로 연소라는 과정을 거치게 되는데 연소과정을 단계적으로 나누어 보면 첫째, 액체연료의 표면적을 크게 하여 연소를 촉진시키기 위한 연료의 미립화(atomization) 과정, 둘째, 미립화된 액적들의 증발 및 기체화한 연료와 공기와의 혼합으로 생성되는 가연성 혼합기 생성과정과 셋째, 가연성 혼합기의 점화, 연소 및 화학반응으로 인한 공해물질의 생성과정들로 대별된다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.39 no.7
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• pp.609-615
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• 2015

In this study, the combustion and exhaust emission characteristics in a gasoline direct injection engine with variations of the bio-ethanol-gasoline blending ratio and the excess air factor were investigated. To investigate the effects of the excess air factor and the bio-ethanol blends with gasoline, combustion characteristics such as the in-cylinder combustion pressure, rate of heat release (ROHR), and the fuel consumption rate were analyzed. The reduction of exhaust emissions such as carbon monoxide (CO), unburned hydrocarbon (HC), and nitrogen oxides ($NO_x$) were compared with those of gasoline fuel with various excess air factors. The results showed that the peak combustion pressure and ROHR of bio-ethanol blends were slightly higher and were increased as bio-ethanol blending ratio is increased. Brake specific fuel consumption increased for a higher bio-ethanol blending ratio. The exhaust emissions decreased as the bio-ethanol blending ratio increased under all experimental conditions. The exhaust emissions of bio-ethanol fuels were lower than those of gasoline.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.319-322
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• 2006

Rapid mixing of air-fuel (<1 ms) is needed to accomplish supersonic combustion. In this experiment, helium was injected laterally in to the Mach 1.92 air flow. 2 kinds of model, flat plate/cavity, were used in this experiment and images were taken by schlieren visualization. Pressure was affected by shock structure in the supersonic duct, and penetration height was increased by increasing J. Penetration height was higher in the cavity model than flat plate model.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1999.04a
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• pp.11-11
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• 1999

액체 램제트 연소기는 흡입공기와 분무, 혼합 그리고 이에 따른 연소 등 일련의 과정에 따라 다수의 복잡한 현상들이 상호 밀접하게 관련되어 있다. 본 연구에서는 액체 램제트 연소기내의 유동특성을 파악하기 위해서 2차원 및 3차원 연소기 형상에 대해서 수치적 실험을 수행하였으며, 격자구성은 연소기에 공기를 공급하고 연료를 분무하는 공기 유입관 영역과 연소실 영역, 그리고 출구 대기 영역으로 나누어 독자적으로 격자를 생성시켰다. 2차원과 3차원 유동해석을 비교하였고 분무모델의 적용에 따른 연소특성 및 분사위치에 따른 연소특성을 비교하였다. 유동해석 결과 2차원과 3차원의 유동특성은 달랐으며, 분무모델을 적용해야 정확한 연소 유동 현상을 예측할 수 있음을 알 수 있었다. 그리고 유입관의 안쪽에 연료의 분사위치를 준 경우가 연소의 안정화에 필요한 재순환영역으로의 연료의 혼합이 잘 되어 유입관 바깥쪽에 연료를 분사시키는 것보다 좋은 분사위치임을 알 수 있었다.

• Journal of the KSME
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• v.23 no.6
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• pp.427-433
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• 1983

내연기관의 성능은 실린더에서 연료의 화학에너지가 열에너지로 얼마만큼 빠르고 완전하게 변화하느냐에 좌우된다. 이를 위해서는 실린더 내에서 뜨거운 압축공기와 연료의 혼합 및 증기화가 요구된다. 엔진의 출력은 매 사이클당 흡입.압축할 수 있는 공기량에 좌우되므로 연소의 해석을 위해서는 실린더 내의 공기유동, 연료의 분무 및 연소과정을 이해 해야한다. 배기와 엔진효율의 요구성때문에 희박 혼합기 또는 EGR (exhaust gas recirculation)이 필요하게 된다. 그러나 희석이 크면 낮은 연소온도, 낮은 층류흐름속도와 화염전면의 낮은 난류강도 때문에 연소기간이 증대하게 된다. 실제로 희박의 증가는 실화 또는 긴 연소 지연기간, 사이클 마다의 연소맥동현상, HC배기의 증가등을 초래하게 된다. 이러한 저온연소의 단점들은 연소상태를 안정시키고 연소량을 증대시키는 공기의 유동을 이용해서 해결 될 수 있다. 최근에는 선회류와 난류의 강도를 증가시켜서 빠른연소(fast burning)를 이루고 있다. 선회류와 난류의 강도를 증대시키는 가장 중요한 2가지 방법은 흡입포트(port), 매니홀드(manifold)설계이다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.93-98
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• 2007

The air velocity flowing in inner combustion chamber of SCramjet is supersonic and the time of its stay is very short as a few milliseconds. Within this short time, fuel injection， air-fuel mixing, and combustion process should be accomplished. Several methods are suggested for mixing enhancement. Among these, cavity is selected to study for mixing characteristics. The numerical simulation is performed in the case of freestream Mach number of 2.5 and cavity located in front of fuel jet injection. 3 different sized cavities of the same length-height ratio were used in order to recognize the effect about cavity size. Also, the case without cavity was analyzed to find the effect of cavity. Used code compared with the result of experiment under identical conditions and it was verified. Through this comparison and verification, mixing enhancement by cavity size could be confirmed.