Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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2000.11a
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pp.13-13
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2000
램제트 엔진에 대한 기초 연구로서 양쪽 대칭의 공기 흡입구를 갖는 2차원 형태의 램제트엔진 연소기를 제작하여 그 특성을 분석하였다. 실험은 흡입공기의 연소실내 유입각도와 연소실내의 도움 위치에 따른 연소실 형상을 바꾸어가며 연소기내의 유동특성을 살펴보았다. 이를 위하여 고속 유동장의 2차원 평면 속도 분포를 측정할 수 있는 two color PIV 기법을 개발하였다. 이 기법은 다른 색의 두 레이저빔을 사용하여 방향성의 문제를 해결하며, 이미지의 색 분리에 따른 거의 완벽한 cross-correlation이 가능하며 높은 single-to-noise 비를 얻게 됨으로써 dynamic range의 증가가 가능해지며, 조사 영역 안에 존재해야 하는 입자 쌍의 수가 줄어들게 된다.(중략)
Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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1998.04a
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pp.17-17
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1998
연소반응을 가지는 후류(wake)는 가스터빈 연소실의 flame holder 등에서 발생한다. 후류유동의 안정성 혹은 불안정성은 이러한 유동에 있어서 많은 영향을 끼치므로 상당히 중요하다. 본 연구는 위와 같이 연소 반응에 의한 밀도구배를 가지는 후류유동에 대하여 불안정성 해석을 수행하였다. 교란에 대한 지배방정식은 Navier-Stokes 방정식에서 점성항을 제외한 Euler 방정식을 고려하였다. 충류유동의 압력은 일정하다고 가정하였다. 교란 방정식을 유도하기 위하여 충류 유동이 평행하여 유동 방향에 수직한 방향의 구배만이 존재한다고 가정하였다. 모든 변수들은 충류 유동의 값과 움직이는 파장의 형태를 가지는 작은 교란의 합으로 생각하여 압력에 대한 교란방정식을 구하며, shooting법과 Newton-Raphson법에 근거를 두는 반복법을 사용하여 풀었다. 불안정성 해석을 수행하는 기본 유동의 속도장 및 온도장은 불안정성 해석을 수행하는 기본 유동의 속도장 및 온도장은 비압축성의 경우 우선 Gaussian Profile 가정함과 동시에 연소반응을 포함하는 유동장을 보다 정확히 구하기 위하여 Navier-Stokes 방정식으로부터 구한 결과를 사용하였다. 연소반응을 포함하는 유동장을 구할 때에는 해석상 편의를 위해 예혼합물질은 이상기체로, 화학반응은 1단계의 비가역반응으로 가정하였으며, 반응열로 인한 부력의 효과는 무시하였다. 위와 같은 유동장을 가지고 불안정성 해석을 수행한 결과 후류유동은 두 개의 변곡점을 가지며 sinuous 모드와 varicose모드의 두 개의 불안정성 모드가 있음을 보였다. 밀도 변화가 있는 경우나 밀도 변화가 없는 경우 모두 sinuous 모드의 가장 불안정한 모드가 varicose 모드의 가장 불안정한 모드보다 더 불안정함을 보여주어 후류 유동은 자유 유동에 가까운 위상 속도를 가지는 sinuous 모드에 의해 지배될 것임을 예측할 수 있다. 연소반응이 완전연소에 가까울수록 그리고 압축성 효과가 클수록 유동내부의 온도가 증가하고 점성 또한 증가하여 후류유동은 안정됨을 알 수 있었다 유동변수들의 contour로부터 유동의 특성을 예측한 결과 baroclinic 항이 dilatational 항보다 상대적으로 크며, 중심선 상하에 생기는 vortex를 더욱 성장시킬 것으로 생각된다.
Kim, Hak-Chul;Kim, Soo-Jong;Jeon, Doo-Sung;Woo, Kyoung-Jin;Lee, Jung-Pyo;Moon, Hee-Jang;Sung, Hong-Gye;Kim, Jin-Kon
Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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2010.11a
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pp.474-478
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2010
Hybrid rocket combustion experiments using liquefying diaphragm made by blended liquefying fuel with 10 wt% of LDPE were performed. Results of experiments were compared to the those of pure paraffin. In case of using liquefying diaphragm, regression rate of rear fuel grain, characteristic velocity and specific impulse highly increased due to the induced turbulent intensity and heat transfer. The serious combustion instability was not observed in analysis of combustion instability. These results can imply that the liquefying diaphragm is efficient to improve low combustion efficiency in hybrid rocket using liquefying fuel.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.11
no.11
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pp.4671-4676
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2010
This study is intended to understand flame behavior of the pool fire by height of fire source. Liquid fuels were methanol and n-Heptane which are used in many studies of pool fire. Size of vessel was $100mm{\times}100mm{\times}50mm$ and the vessel was made by stainless steel. Combustion time, mass loss rate, flame temperature, flame height and air entrainment rate from the outside to flame were measured, and flame behavior was visualized with video camera. Based on the experiment, it was found that combustion characteristics of pool fire was decreased according to increase of height of fire source because entrainment volume of relative cold air was increased from the outside to flame.
Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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v.23
no.5
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pp.19-26
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2019
Paraffin fuels usually have low combustion efficiency due to discharged unburnt droplets from the nozzle. Therefore, optimization of the post-chamber is becoming an important factor for performance. In this study, combustion experiments were conducted by changing either the length or diameter of the post-chamber to reveal the combustion behavior of paraffin fuel for hybrid rocket. As a result, the combustion efficiency improved due to the increase of the residence time as the post-chamber length increased. On the other hand, it is found that the influence of the diameter change was not significant compared with the case of variable post-chamber length.
Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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v.26
no.2
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pp.12-19
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2022
Propellant grains with embedded metal wires have been used for enhancement of burning rate while maintaining high loading density. For the performance design of a solid rocket motor using propellant grain with embedded metal wires, burn-back analysis is required according to number, location, arrangement angle of metal wires, and augmentation ratio of the propellant burning rate near a wire region. In this study, a numerical method to quickly calculate a burning surface area was developed in response to the design change of the propellant grain with embedded metal wires. The burning surface area derived from the developed method was compared with the results of a CAD program. Error rate decreased as the radial size of the grid decreased. Analysis for characteristics of burning surface area was performed according to the number and location of metal wires, the initial and final phases were shortened and the steady-state phase was increased when the number of metal wires increased. When arranging the metal wires at different radii, the burning surface area rapidly increased in the initial phase and sharply decreased in the final phase compared to the case where the metal wires were disposed in the same radius.
Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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v.y2005m4
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pp.88-91
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2005
The combustion characteristics of high burning HTPB/AP solid propellants have been investigated by means of a closed bomb method of interval volume of 200 co and 700 cc at pressures from 1000 to 30,000 psi. The burning rate data measured by closed bomb are in good agreement with strand burner test results at pressure from 1000 to 5000 psi using disc sample of 1 mm thickness. The burning rate dat by using 200 cc closed bomb are in general agreement with that of 700 cc closed bomb. At pressure between $5,000\sim7,000$ psi, a market increase in pressure dependence of the linear burning rate occurs for HTPB/AP propellant.
Kim, Min-Seong;Kang, Hyeong-Min;Jeong, Sang-Sun;Jeong, Yun-Yeong;Park, Hoon;Cho, Sang-Ho
Explosives and Blasting
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v.33
no.3
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pp.21-28
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2015
The objective of this study is to develop a method for monitoring continuously the combustion propagation behavior of commercial thermite reaction mixtures using conventional continuous VOD (velocity of detonation) system. In order to monitor the combustion front propagation with elapsed time during thermite reaction, the VOD system employs two types of commercial VOD probes and one self-made probe: VOD PROBEROD-OS, VOD PROBEROD-HS and VOD PROBEROD-ES, respectively. Among the probes, the only self made VOD PROBEROD-ES successfully demonstrates the velocity of combustion propagation (VOC) with elapsed time. It was found that VOC of the thermite reaction mixture inside a steel tube has been reached around 200m/s within 100mm distance from the ignition and dramatically increased up to about twice the speed of sound in the range between 100mm and 300mm distance. Finally the VOC reached up to around 800m/s. This results imply that it is necessary to use over 300mm long cartridge of thermite reaction mixture in order to achieve normal VOC of the mixture.
Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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1999.10a
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pp.29-29
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1999
점화천이(Ignition transient)는 일반적으로 점화 신호를 주는 순간부터 로켓모타가 평형상태(equilibrium) 혹은 설계 작동조건에 도달했을 때까지의 시간 구간으로 정의되며, 이 시간 동안에 높은 연소실 압력 증가율에 의한 동연소효과(dynamic burning effect)와 연소가스의 높은 cross-flow 속도에 의한 침식연소효과(erosive burning effect)에 의해 추진제의 연소증가 현상을 일으킨다. 이런 두가지의 증가된 연소효과와 더불어 과대하게 설계된 점화기로부터 유입되는 질량유량에 의해 연소실을 채우는 시간(Chamber filling) 중에 압력 과잉(pressure overshoot)이 나타난다 그러나 동연소효과 및 침식연소효과의 경우 추진제의 종류와 로켓모타의 형상 등에 의해서 복합적으로 나타나는 현상이기 때문에 모든 로켓모타에 대해서 공통으로 적용할 수식이나 방정식이 존재하지 않는다.
Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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v.24
no.1
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pp.9-16
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2020
A performance evaluation of the 200 N-class GCH4/LOx small rocket engine was performed through ground hot-firing test. As a result, the combustion pressure and thrust raised with the increase of the oxidizer supply pressure, and thus the specific impulse, characteristic velocity, and their efficiency increased. The characteristic velocity was measured at about 90% performance efficiency. The change of chamber aspect ratio did not affect the performance of the rocket engine in the test condition specified. In addition, uncertainty evaluation was conducted to ensure the reliability of the test results.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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