• Title/Summary/Keyword: 연소범위

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Analysis of Post-Irradiation Examination Results of KOFA $UO_2$ Pellets (KOFA 핵연료 $UO_2$ 소결체의 조사후 검사 결과 분석)

  • 이찬복;김기항;김오환;유호식;정진곤
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1996.05c
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    • pp.244-250
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    • 1996
  • 고리 2호기에서 2주기 동안 연소된 1개 KOFA 연료봉에 대한 조사후 검사결과, 핵분열기체 방출량 및 소결체 밀도가 연료봉 설계코드의 예측범위내에 있음을 확인하였으며, 소결체의 미세구조 및 연료봉내의 축방향 분포 검사를 통해 $UO_2$ 소결체가 아무 이상이 없이 안정적으로 연소되었음을 확인하였다. 단지 1개 연료봉에 대한 조사후 검사만으로는 KOFA 핵연료 $UO_2$ 소결체의 노내 거동을 검증하였다고는 할수 없기 때문에 연소된 핵연료에 대한 지속적인 조사후 검사가 필요한 것으로 사료된다. 특히 한국형원자로의 핵연료인 영광 3호기 핵연료에 대해 조사후 검사를 수행하고, 또한 일부 시험연료봉을 고연소도까지 연소시킨후 조사후 검사를 수행하면, 핵연료의 성능 검증뿐만 아니라 국내 고유의 핵연료 성능자료를 생산하게됨으로써, 앞으로 국내 고유의 고연소도핵연료개발 및 연료봉성능분석코드 개발에 활용할 수 있다.

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케로신/액체산소 다단연소 사이클 로켓엔진용 산화제 과잉 예연소기 기술

  • Mun, Il-Yun;Yu, Jae-Han;Ha, Seong-Eop;Mun, In-Sang;Lee, Su-Yong
    • The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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    • v.37 no.2
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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.

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Analysis of Pressure Fluctuations in a Thrust Chamber with Chamber Pressure Variation (연소실 압력 변화에 따른 연소기 압력 섭동 분석)

  • Ahn, Kyu-Bok;Lim, Byoung-Jik;Kim, Jong-Gyu;Han, Yeoung-Min;Choi, Hwan-Seok
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.14 no.5
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    • pp.8-14
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    • 2010
  • For the development of a liquid rocket engine, hot-firing tests of a regeneratively cooled thrust chamber were performed at chamber pressures of approximately 30 and 60 bars. In the paper, pressure fluctuation data, which were obtained from the dynamic pressure transducers installed in propellant manifolds and combustion chamber, were analyzed. Compared to the data at chamber pressure of 60 bar, the results at chamber pressure of 30 bar showed low-frequency oscillations around 150 Hz in the combustion chamber. The low-frequency waves in the combustion chamber were coupled with those in the manifolds. However, the RMS values of the chamber pressure fluctuations at chamber pressure of 30 bar were only 0.8% of the chamber pressures. Thus, it can be inferred that the thrust chamber operates in the stability boundary even at low chamber pressure.

An Experimental Study on the Laminar Burning Velocity of the Synthetic Gas($H_2/CO$)/Air Premixed Flame with a Various Composition Ratio (다양한 조성비를 갖은 합성가스($H_2/CO$)/공기 예혼합 화염의 층류 연연구소속도에)

  • Jeong, Byeong-Gyu;Lee, Dong-Hwan;Lee, Kee-Man
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2012.05b
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    • pp.587-590
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    • 2012
  • 본 연구에서는 층류 연소속도 측정을 노즐 버너로 형성된 분젠화염에서 각도법과 면적법을 이용하여 다양한 조성비를 갖는 합성가스의 층류 연소속도를 실험적으로 측정하였다. 수행된 연구의 합성가스 조성비는 $H_2:CO$ 비가 10:90%, 25:75%, 50:50%, 75:25%이며, 당량비는 이전 연구와의 비교를 위해 0.5에서 1.4까지 수행하였다. 측정된 층류 연소속도는 수행된 다양한 조성비와 당량비 범위에서 수치계산 결과와 타 연구자들의 실험 결과 값들과 잘 일치하였다. 본 연구에서도 층류 연소속도는 $H_2$ 함유량 증가와 함께 증가됨을 알 수 있었으며, 연소속도의 중요한 증가 현상은 당량비의 증가로 확인되었다.

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하이브리드 모터를 적용한 초소형 공중발사체 설계

  • 권순탁;이창진
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2002.04a
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    • pp.77-77
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    • 2002
  • 초소형 공중발사체 설계 시 하이브리드 모터의 적용가능성에 대한 연구를 실시하였다. HTPB/LOX를 추진제로 하여 마차바퀴형 연료 그레인, 산화제 탱크 가압방식을 사용하였고, 성능특성을 계산하기 위하여 하이브리드 연료의 연소율이 일정하다고 가정 하였다. 본 연구에 사용된 임무는 중량 3.5kg의 나노위성을 근지점 고도 200km, 원지점 고도 1,500km의 타원궤도로 진입시키는 것을 목적으로 하는 로켓의 1단 부분에 관한 것으로 1단의 발사속도는 M=1.3, 발사고도는 12km, 연소종료 고도는 40km이다. 1단에 대한 페이로드 중량은 127.5kg이고, 속도증가분($\Delta$V)은 3,330m/s이다. 모선은 F-4E를 사용하였고 모선의 특성상 발사체의 총 중량이 1,000kg이하로 제한되고 길이와 직경이 5m${\times}$5m로 제한되나 1단에 대한 길이의 제한조건은 현재까지 명확히 정립되지 않은 상태이다. 설계과정에서의 변수는 연료 그레인 포트 개수, 초기 산화제 플럭스, 연소실 압력을 사용했고, 설계 제한조건은 추진제 중량, 평균 비추력, 평균 추력, 연소시간, 1단 길이, 직경, 연소시간이고, 이들의 범위는 모선의 특성과 초소형 공중발사체의 임무특성에 맞게 설정하였다.

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A Study on the Ramjet Engine Combustor (렘제트 엔진 연소기에 대한 연구)

  • 정재진;심재헌;김성돈;최정열;윤영빈;정인석
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.14-14
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    • 1998
  • 램제트 엔진은 초음속에서 공기가 충격파를 통해 아음속으로 속도가 낮아지고 압력이 증가하는 램 압축 현상을 이용하되 압축기를 사용하지 않고 아음속 상태에서 연소하는 구조로 되어 있다. 따라서 각 부품의 성능은 독립적이지 않으며 전체적인 성능을 규명하기 위해서는 공기 흡입구와 연소실, 연료 분사체계 등의 상호작용을 고려하여 유동의 특성과 그에 따른 연소현상의 특성을 함께 고려해야만 한다. 본 연구에서는 속도 범위 Mach 5이내, 고도 30km이내의 운항조건을 갖는 유도 무기에 장착될 램제트 엔진 개발을 위한 연구의 첫 번째 단계로써, 램제트 연소실내의 유동장해석을 실험과 수치해석 두 분야로 나누어 수행하였다.

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A Numerical Study on Cooling Characteristics of a Rocket-engine-based Incinerator Devised for High Burning Rate of Solid Particles (고체입자의 높은 연소율을 갖기 위해 고안된 로켓 엔진 기반 소각로의 냉각 해석)

  • Son, Jinwoo;Sohn, Chae Hoon
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.20 no.2
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    • pp.1-10
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    • 2016
  • Cooling characteristics are investigated numerically in the chamber for high-performance burnout of wastes with solid phase. Before the combustion chamber is manufactured, combustion analysis is performed for evaluation of burning rate and cooling performance. A water cooling method is applied and its feasibility for cooling is examined depending on coolant flow rate. Another method of complex cooling is adopted by combining air film cooling with water cooling, leading to improved cooling performance.

An Experimental Study on the Flame Dynamics in the Model Combustor with V-gutter type Flameholder (V-gutter 형 보염기가 장착된 모델 연소기 내에서 발생하는 화염 동특성 연구)

  • Song, Jin-Kwan;Jeong, Chan-Young;Yoon, Young-Bin
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2010.11a
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    • pp.379-385
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    • 2010
  • Mechanism of combustion frequencies occurring during combustion is experimentally investigated in a model combustor with V-gutter flameholder. The combustor has a long duct shape with a cross section area of $40{\times}40mm$. The v-gutter type flameholder with 10, 12, 14mm width is mounted at the side wall of combustor. CNG were used as fuel, and the fuel was injected transversely into air crossflow. It is found that combustion frequencies were considered as first longitudinal mode caused by combustor geometry. And it is found that flameholder length affects the flame holding range. Also, it is observed first longitudinal pressure oscillations make significant changes of flame structure.

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Desulfurization characteristics of domestic anthracite in a pressurized fluidized bed combustor (가압유동층연소로에서 국내무연탄의 탈황특성)

  • Han, Keun-Hee;Ryu, Ho-Jung;Shun, Do-Won;Yi, Chang-Keun;Ryu, Jung-In;Jin, Gyoung-Tae
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 2002.06a
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    • pp.237-246
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    • 2002
  • 가압유동층연소로(bed dia. 0.17m, freeboard dia. 0.25, total height 5m)에서 국내무연탄을 연소시켜 이에 대한 탈황특성을 고찰하였다. 실험은 압력($2{\sim}6atm$), 요동층온도(($850{\sim}950^{\circ}C$), 과잉공기(10, 20, 30,%)등의 조건과, 탈황을 위한 Ca/S몰비(($0.8{\sim}4.8$)가 탈황특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 결과적으로, 본 연구의 실험범위에서 연소효율은 $80{\sim}99%$를 보였고, 연소온도, 압력 그리고 과잉공기가 증가 할수록 증가하였다. 배가스중의 $SO_2$배출농도는 압력, Ca/S몰비가 증가함에 따라 감소하였다. 탈황율은 상압에서 층(bed)온도의 증가에 따라 감소하였다. 운전압력이 증가함에 따라 탈황율의 감소폭이 둔화되었다. 과잉공기가 증가함에 따라 탈황율은 증가하는 경향을 나타냈다. 각각의 운전압력에서 과잉공기의 증가에 따라 약 10%의 증가폭을 보였다. 국내무연탄을 연소하는 경우 운전압력 4atm일 때 Ca/S몰비는 4이상 주입하여야 하고, 6atm일 때 Ca/S 몰비가 2.5이상주입하여야 150ppm이하를 보여 배출규제치를 만족하는 것을 보였다.

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Thermal Properties of Indirect Ceramic Moxibustion (온구기의 연소 특성에 관한 고찰)

  • Lim, Jin-Woong;Kim, Hyun-Ho;Park, Young-Bae;Lee, Sang-Hoon
    • Journal of Acupuncture Research
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    • v.29 no.1
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    • pp.9-14
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    • 2012
  • 목적 : 뜸 연소 실험을 통해 간접구의 일종인 온구기의 연소 특성을 조사하였다. 방법 : 온구기를 유리판 위에 놓고 연소하여 50분간 온도 데이터를 수집하였다. 총 20개의 뜸봉을 연소하여 수집된 데이터를 분석하여 평균 온도, 최고 온도, 최고 온도 도달 시간, 최고 온도 지속 시간을 계산하였다. 또 혈류량을 증가시킨다고 보고된 온도($38^{\circ}C$)에 도달하는 시간, 그 이상의 온도로 지속되는 시간, C-fiber의 활성화를 통해 치료효과를 나타내는 것으로 보고된 온도($42-50^{\circ}C$)에 도달하는 시간과 그 범위 내의 지속시간을 계산하였다. 결과 : 평균 최고온도는 $50.4^{\circ}C$이고 평균 도달시간은 1,007초, 평균 지속시간은 27초였다. 평균최고 온도는 보고된 다른 간접구와 유사하였으나 평균 도달시간은 더 길었다. $38^{\circ}C$에 도달하는 평균시간은 410초이고 지속 시간은 1,813초였다. $42-50^{\circ}C$에 도달하는 평균시간은 521초이고 지속시간은 990초였다. 결론 : 온구기는 연소 특성이 보고된 다른 종류의 뜸보다 더 오랜 시간 동안 안정적인 열자극이 가능하여, 뜸치료의 임상 활용의 폭을 높일 수 있을 것으로 사료된다.