• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권5호
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• pp.17-25
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• 2022

액체로켓엔진의 중요한 특성인 연소 안정성, 연소효율 및 넓은 범위의 추력 조절 등에서 장점이 많은 핀틀 분사기를 설계 및 제작하여 초임계 조건에서 연소시험을 수행하였다. 핀틀 분사기는 추력 제어 및 제작성을 고려하여 직사각형의 1열 형상의 오리피스를 갖는 핀틀 분사기로 제작하였다. 핀틀 분사기의 연소성능 및 상용 분사기로써의 가능성을 검증하기 위해 TMR(Total Momentum Ratio)과 BF(Blockage Factor)를 변화하여 연소 특성을 분석하였다. 연소시험 결과 열유속은 TMR 증가에 따라 증가하는 경향이 나타났으며, 특성속도 효율은 TMR보다 BF에 영향을 받는 것으로 확인되었다. 따라서 TMR 변화에 둔감한 효율 특성을 갖는 1열 핀틀 분사기는 낮은 연료 차압 조건에서 높은 효율을 달성할 수 있다면, 가변 핀틀 분사기 설계 유연성이 높아질 수 있다.

• 에너지공학
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• 제22권4호
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• pp.413-419
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• 2013

본 연구에서는 동심원관 형태의 MILD 연소로에서 바깥 원통의 배기가스 통로에서부터 안쪽 원통의 연소통로 사이에 연결관을 설치하고 배기가스를 유입하기 위해 벤츄리 노즐을 사용할 경우 벤츄리 노즐의 기하학적 형상 변화와 고압공기 노즐의 유속 변화에 따라 고압공기 유량, 배기가스 유입량 특성을 수치해석을 통해 살펴봄으로써 최적의 벤츄리 노즐 형상과 고압공기 유속 조건들을 도출하는 것을 본 연구의 목적으로 하였다. 본 연구의 전산 해석을 통해 고압공기 노즐 출구가 연소로 벽면에 부착된 경우와 배기가스에 노출된 경우를 비교하였고, 이 두 가지 형상에 대하여 고압공기 노즐과 벤츄리 노즐의 간격을 고압공기 노즐 직경의 1배에서 3배로 변화할 때의 유입량 특성을 살펴보았다. 또한 고압공기 노즐에서의 출구 유속을 변화하여 유입량 특성을 살펴보았다. 이를 통해 고압공기 노즐과 벤츄리 노즐의 간격이 증가하면 고압공기 노즐이 벽면에 부착된 경우는 유입량이 상대적으로 변화가 적으나 배기가스에 노출된 경우는 유입량이 증가하는 경향을 확인하였다. 또한 고압공기 노즐의 유속이 증가하면 속도가 낮은 범위에서는 유입량비가 상대적으로 증가하는 경향이 크지만 속도가 큰 영역에서는 증가하는 경향이 줄어드는 것을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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• pp.335-340
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• 2005

액체 로켓엔진 연소기에 적용되는 분사기 형상에 따른 연소특성 변화를 알아보기 위해 연소시험을 수행하였다. 사용된 분사기는 동축와류형으로서 챔버 와류실의 유무와 노즐 길이에 의한 특성변화에 초점을 맞추었다. 챔버 와류실의 유무에 따라 닫힘형과 열림형으로 구분이 된다. 노즐 길이에 따른 변화는 산화제와 연료가 분사되는 노즐을 증가시킨 분사기를 통해 이루어졌다. 연소기는 분사기가 한 개만 장착된 단일분사기 헤드, 내열재 형식의 연소실, 냉각 유로를 가진 동 재질의 노즐로 구성되어 있으며 연소실과 노즐의 외부는 스테인레스 스틸로 이루어졌다.

• 에너지공학
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• 제17권3호
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• pp.153-160
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• 2008

유연탄, 무연탄, 그리고 두 탄종의 혼합 비율을 달리한 혼합탄에 대한 열중량 분석을 수행하여 연소반응성을 평가하였다. 무연탄과 유연탄의 혼합탄에 대한 무게 감소율이나 반응속도의 모양을 살펴볼 때 반응시 두 탄종간에 서로 영향을 미치지 않고 혼합 비율에 비례하여 두 탄종이 독립적으로 반응하는 것을 알 수 있었다. 그리고A화력 발전소에서 유, 무연탄을 50% : 50%의 비율로 혼합하고 보일러 출력을 정격대비 약 65%인 134 MW부터 정격부하인 197 MW까지 증대시키면서 보일러 내의 연소상태, 운전특성을 분석하였다. A화력발전소의 연소시험 결과 출력에 따른 보일러내의 연소상태는 전체적으로 양호한 것으로 나타났으며 출력이 증가함에 따라 공기예열기 출구의 배기가스 온도가 설계치인 $430^{\circ}C$를 훨씬 상회하여 연소용 공기의 흡인방법을 변경하여 출구 가스 온도를 조절할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제22권3호
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• pp.296-300
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• 2011

본 연구에서는 열병합 발전소의 원료로서 목질계 바이오매스로 임목 부산물, 폐목재, 야자수 부산물, 야자수 껍질의 연소 특성을 조사하기 위하여 열중량 분석기를 이용하여 연소 실험을 수행하였다. 목질계 바이오매스의 비교군으로는 일반적인 석탄을 사용하였다. 열중량 분석기 결과로부터, 목질계 바이오매스의 연소는 석탄과 비교하여 낮은 온도인 $280^{\circ}C$에서 $420^{\circ}C$ 구간에서 가장 활발한 연소반응을 보였음을 확인 할 수 있었다. 열중량분석에 의하여 측정된 활성화 에너지에 있어서 임목 부산물은 석탄 및 기타 목질계 바이오매스와 비교하여 가장 낮은 활성화 에너지 값을 나타내었으며, 또한 목질계 바이오매스의 경우 석탄과 비교하여 연소반응속도가 크게 증가함을 확인 할 수 있었다. 이는 목질계 바이오매스의 높은 연소개시 속도를 보이는 것을 나타내며, 이러한 결과는 석탄과 비교하여 낮은 비등점의 휘발분을 많이 포함하는 목질계 바이오매스의 특성에 기인하는 것으로 판단된다.

• 한국추진공학회지
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• 제26권6호
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• pp.34-42
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• 2022

기체메탄-액체산소 소형로켓엔진에서 추진제 공급조건과 연소실 압력 사이의 상관관계를 조사하고, 고정된 연소실 압력에서 당량비 변화에 따른 성능특성을 분석하기 위해 지상연소시험이 수행되었다. 상관관계 조사를 통해 연소실 압력은 산화제 공급압력에 선형적으로 비례함이 확인되었다. 연소시험 결과, 당량비가 연료희박 조건으로부터 화학양론비에 가까워질수록 로켓엔진의 주요 성능인자인 추력, 비추력 및 특성속도는 증가하는 경향을 보였으나, 특성속도 효율 및 비추력 효율의 당량비에 대한 종속성은 그 반대의 경향을 보였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1998년도 제11회 학술강연회논문집
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• pp.32-32
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• 1998

고체 추진제 로켓의 연소시에 발생되는 산화 알루미늄(A1$_2$O$_3$) 입자는 로켓 추진 노즐에서 팽창과정의 효율을 저하시키는 요소가 되며, 이러한 비효율성은 연소 가스와 입자간의 비평형 상태 효과와 기본적인 속도와 열적 차이에 의해서 발생된다고 보고되었다. 또한 연소시 발생된 산화 알루미늄 입자는 높은 열과 큰 운동량을 가지고 로켓 노즐 내부를 유동하게 되며, 매우 많은 량이 짧은 시간에 고온 고속으로 노즐 벽면이나 기타 구조물에 충돌 및 점착하기 때문에 로켓 노즐내의 표면이 손상을 입게 되고, 로켓의 방향 제어 및 조정 안정성이 저하되며, 구조적인 강도가 약화 될 수 있다. 또한 산화 알루미늄 액적들의 경우 노즐 벽면에 고착되게 되면 로켓의 중량 증가로 인해서 추력의 손실을 초래할 수 있다. 따라서 이러한 연소 부산물들의 운동 경로와 충돌 위치 및 표면에서의 충돌량과 그리고 충돌에 따른 마모량 및 점착 그리고 열전달 특성을 예측하는 것이 필수적이다.

• 수산해양기술연구
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• 제23권2호
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• pp.86-94
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• 1987

열선유속계를 이용하여 디이젤 기관 연소실내의 한점에서 유속을 측정한 결과는 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 연소실내의 유동은 cylinder의 원주방향의 속도 성분이 크며, 유속변화는 밸브 timing과 피스톤 속도등에 밀접한 관계가 있다. 2. 유속은 흡입시부터 증가하여 압축행정중 흡입밸브가 닫히는 60$^{\circ}$ABDC에서 최대치를 갖고 이후 피스톤의 속도가 감소함에 따라 유속도 감소하여 팽창행정중 배기 밸브가 열리는 120$^{\circ}$ATDC에서 다시 증가하였다. 3. 평균유속은 shroud 밸브 사용시가 no shroud 밸브 사용시보다 낮지만 shroud 밸브 사용시 흡입행정에서 난류강도가 가장 크게 나타났다. 4. 90$^{\circ}$shroud 밸브 사용시가 120$^{\circ}$shroud 밸브 사용시보다 난류강도는 더 크고, 90$^{\circ}$shroud의 180$^{\circ}$위치에서 난류강도가 제일 크게 나타났다.(이 논문의 결론부분임)

• 수산해양기술연구
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• 제23권2호
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• pp.40-40
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• 1987

열선유속계를 이용하여 디이젤 기관 연소실내의 한점에서 유속을 측정한 결과는 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 연소실내의 유동은 cylinder의 원주방향의 속도 성분이 크며, 유속변화는 밸브 timing과 피스톤 속도등에 밀접한 관계가 있다. 2. 유속은 흡입시부터 증가하여 압축행정중 흡입밸브가 닫히는 60°ABDC에서 최대치를 갖고 이후 피스톤의 속도가 감소함에 따라 유속도 감소하여 팽창행정중 배기 밸브가 열리는 120°ATDC에서 다시 증가하였다. 3. 평균유속은 shroud 밸브 사용시가 no shroud 밸브 사용시보다 낮지만 shroud 밸브 사용시 흡입행정에서 난류강도가 가장 크게 나타났다. 4. 90°shroud 밸브 사용시가 120°shroud 밸브 사용시보다 난류강도는 더 크고, 90°shroud의 180°위치에서 난류강도가 제일 크게 나타났다.(이 논문의 결론부분임)

• 한국추진공학회지
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• 제15권2호
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• pp.8-14
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• 2011

본 논문에서는 경사진 그레인 포트 형상을 가진 고체 연료를 사용한 하이브리드 로켓의 연소 특성을 실험적으로 연구하였다. $1^{\circ}$의 경사각을 갖는 수렴, 확산 형상 고체 연료는 원통형 연료에 비해 충전 효율이 6.8 % 더 높았다. 수렴 형상의 그레인 포트를 갖는 연료에서는 경사각이 없는 원통형 연료에 비해 동일 산화제 유속 구간에서 후퇴율이 평균 17.5 % 증가하였으나 확산 형상 연료에서는 후퇴율의 차이가 크지 않았다. 또한, 수렴 형상의 연료를 사용한 경우 특성속도 및 특성속도효율이 증가하였으며, 이를 통해 하이브리드 로켓 연료에서 수렴 형상의 그레인 포트가 연소 효율 및 성능을 개선하는데 효과적임을 확인하였다.