• Title/Summary/Keyword: 제2형 분사

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액체 로켓용 2중 충돌(F-O-O-F)형 분사기의 미립화 특성에 관한 연구

  • 권기철;조기순;오제하;강신재
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1999.10a
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    • pp.2-2
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    • 1999
  • 본 연구에서는 액체 로켓용 추진제 분사기로 많이 활용되는 충돌형 분사기중에서 2중 충돌(F-O-O-F)형 분사기에 대한 미립화 특성을 파악하였다. 액적의 크기를 측정하기 위하여 위상/도플러 입자분석기를 사용하였으며, 모의 추진제로 물을 사용하였다. 모의 추진제의 운동량비와 압력 강하량 변화에 따른 2중 충돌(F-O-O-F)형 분사기의 미립화 특성과 크기분포에 대하여 고찰하였다. 분사기 면으로부터 100mm 떨어진 단면에서 산화제/연료의 운동량비가 MR=1.19에서 MR=6.48까지 증가함에 따라 액적크기(SMD)는 감소하였으며, 액적크기(SMD)가 운동량비(MR)에 대하여 SMD= 193.480+15.687MR-5.036M$R^2$+0.415MR$^3$와 같은 관계식에 근사되었다 또한, 연료와 산화제의 압력강하량이 증가할수록 액적크기(SMD)가 감소하였다. 충돌 분무유동장의 액적크기 분포는 Rosin-Rammler 분포함수와 Upper-limit분포함수 모두에 대하여 잘 일치하고 있다. 본 연구의 결과는 액체 로켓용 충돌형 분사기의 초기 설계단계에서 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

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단요소 충돌형 분사기에 의한 액체추진제 연소성능의 수치적 연구

  • 황용석;윤웅섭
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1999.04a
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    • pp.2-2
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    • 1999
  • 액체추진제 로켓엔진에서 분사기의 미립화 및 혼합 특성과 그에 따른 연소 특성은 성능과 안정성을 결정하는 중요한 파라미터이며 분사기는 제한된 설계 조건하에서 최대의 열방출율을 발휘하도록 설계되어야 한다. 여기서 연소효율은 연료와 산화제의 혼합특성과 충돌 분무의 미립화의 정도에 의해 결정되므로 충돌 분무 유동성의 혼합, 미립화 특성과 이에 따른 인조성능 특성을 명확하게 밝힘으로써 최대 엔진성능을 위한 설계가 가능하게 된다. 분사기의 설계에는 분사요소형태, 분사공의 형상 및 유동시스템 등이 포함되며 특히 분사요소 형태의 선택에는 추진제, 연소실냉각방법, 연소실 형상, 자동조건 및 엔진의 수명 등이 중요한 제한조건으로 고려된다. 이런 형태의 분사 요소들 중, 충돌형 분사기는 저장성 추진제를 사용하는 중, 저추력의 액체추진제 로켓엔진에 주로 사용된다. 이 분사형태는 미립화 성능이 높지 않고, 분사공 직경 및 운동량비에 따른 혼합성능이 만감하며 blow apart 등에 의한 열부하 혹은 안정성에 대한 문제가 있으나 양호한 혼합효율, 신뢰성과 제작의 용이함으로 인하여 광범위하게 사용된다.

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Combustion Performance of a Coaxial Porous Injector using Ethanol/N2O Propellant (동축형 다공성재 분사기의 에탄올/아산화질소 연소성능)

  • Kim, Dohun;Lee, Keonwoong;Koo, Jaye
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.17 no.5
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    • pp.37-46
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    • 2013
  • The gas jet from a coaxial porous injector for two-phase flows is discharged radially from the porous surface, which encloses the center liquid jet. Several hot-firing test using ethanol/nitrous oxide propellants was conducted to analyze the effect of oxidizer/fuel ratio on the combustion performance, and the uncertainty analysis was performed for the results. The characteristic velocity was affected by oxidizer/fuel ratio similarly with the results of CEA calculation except that the maximum characteristic velocity was appeared in the stoichiometric ratio. The characteristic velocity efficiency was increased as the oxidizer/fuel ratio increases.

Effect of Radial Gas Jet Momentum on Spray Characteristics in a Coaxial Porous Injector (동축형 다공성재 분사기의 반경방향 운동량이 분무특성에 미치는 영향)

  • Kim, Do-Hun;Seo, Min-Kyo;Lee, In-Chul;Koo, Ja-Ye
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.104-105
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    • 2012
  • The design of coaxial porous injector was suggested to improve the mixing and atomizing performance at the center region of the conventional 2-phase flow coaxial shear injector spray. Several cold flow tests of 2-dimensional injectors was performed, and the gas injection area was varied to determine the effect of the magnitude of gas radial momentum.

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액체로켓엔진 축소형 고압 연소기 설계

  • Han, Yeoung-Min;Kim, Seung-Han;Seo, Seong-Hyeon;Lee, Kwang-Jin;Kim, Jong-Gyu
    • Aerospace Engineering and Technology
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    • v.4 no.2
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    • pp.135-141
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    • 2005
  • The procedure of conceptual and detailed design of sub-scale combustor using bipropellant swirl or impinging injector with external or internal mixing for a liquid rocket engine are described in this paper. The sub-scale combustor uses liquid oxygen(LOx) and kerosene as propellants and has a injector head, an ablative material combustor wall and a water cooled nozzle. The injector head has LOx manifold, fuel manifold, fire face plate, one center swirl or impinging injector and 18 main swirl or impinging injectors.

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Effect of Weber Number and Momentum Flux Ratio on Macroscopic Characteristics of Spray from a Coaxial Porous Injector (웨버수 및 운동량 플럭스비에 따른 동축형 다공성재 분사기의 거시적 분무특성)

  • Kim, Do-Hun;Seo, Min-Kyo;Lee, In-Chul;Koo, Ja-Ye
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.16 no.5
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    • pp.1-9
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    • 2012
  • The gas jet from a coaxial porous injector for two-phase flows is discharged from the porous surface, which encloses the center liquid jet, and the gas and liquid jet interact with each other physically. The wall injected gas jet transfers the radial momentum effectively while the radial gas jet develops to axial jet, and the performance of atomizing and mixing can be improved. In this study, the Weber number and the ratio of momentum flux were controlled by changing the gas injection area and the mass flow rate of the gas jet, and a study on the spray characteristics at the cold-flow test using water and air simulant was performed. It is concluded that the radial momentum transfer concept of a coaxial porous injector gives a positive effect on the atomization and mixing of the two-phase spray.

Effects of intake flows on spray structure of a high pressure multi-hole injector in a second generation direct-injection gasoline engine (제 2세대 직접분사식 가솔린 기관에서 고압다공연료분사기의 분무 형상에 대한 흡기유동의 영향)

  • Kim, S.S.;Kim, S.H.
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.11 no.4
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    • pp.18-25
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    • 2007
  • 제 2세대 직접분사식 가솔린 기관에서 6공 연료분사기의 연료분무특성을 관찰하였다. 실험에 사용한 직접분사식 가솔린 기관은 2개의 흡입밸브와 2개의 배기밸브를 갖는 텀블형 Spray Guided 연소실과 Quartz로 제작된 실린더 라이너와 실린더 헤드 창으로 구성되어 있다. 선회유동을 유도하기 위하여 흡입매니폴드에 선회유동 제어밸브를 부착하였다. 2차원 Mie 스캐터링 기법을 이용하여 연료분사시기, 연료분사압력과 실린더 내 유동 및 냉각수 온도가 연료분무에 미치는 영향을 관찰하였다. 실험결과로는 흡기과정동안 흡기 선회유동은 분사된 연료의 공간적 분포에 크게 작용하였고, 압축과정동안에는 텀블 및 선회유동의 영향이 흡기과정에 비해 크지 않음을 확인하였다. 또한 성층연소를 위해서 압축과정에서 연료를 분사하는 경우 고압의 연료분사압은 분무도달거리의 성장을 촉진시키나 상승하는 피스톤과 이로 인한 실린더 압력의 상승으로 분무도달거리의 성장이 억제됨을 확인할 수 있었다.

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동축형 분사기 분무특성 및 연소의 이론적 모델

  • 원영덕;윤웅섭;김영수;윤경택
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.4-4
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    • 2000
  • 일반적인 액체추진제 로켓엔진의 연소는 분사제트의 미립화, 액적의 증발, 기상 추진제의 혼합, 화학반응 등, 일련의 물리적 과정들로 이루어지고, 여기서 특성속도 효율은 크게 분사특성 및 연소의 두 단계에서 결정되게 된다. 액체추진제 로켓엔진에 사용되는 여러 분무형태 중, 동축형 분사기에서는 액상과 기상 제트의 운동량 차에 의해 미립화가 이루어지며, 분무 액적들의 전개와 더불어 분사기 출구를 포함한 전 영역에서 연소가 발생되므로 매우 복잡한 물리적 특성들을 포함하게 된다. 본 연구에서는 기상 연료-액상 산화제의 동축형 분무연소를 JANNAF의 방법을 사용하여 수식화 하였으며, 이를 바탕으로 분무특성과 연소성능 예측을 위한 프로그램을 작성, 분사조건에 의한 분무특성과 그에 따른 연소성능을 계산하였다. 연속, 운동량, 에너지 및 혼합비 방정식의 지배방정식들을 바탕으로 기상 유동을 수식화 하였으며, 별도로 액적의 소산 및 연소과정을 모사하기 위한 별도의 수식들이 추가되었고, 이 식들을 결합하여 액적의 크기, 분포를 포함하는 액체 제트의 미립화 정도를 공간적으로 계산하였다. 미립화 모델의 검증을 위하여 계산 결과를 Reitz의 실험과 Giridharan의 모델 등과 비교하였으며 잘 일치하는 경향을 나타내었다. 또한 동축형 분사기에서의 분무 특성을 예측하기 위해 액체 산소, 기체 수소를 추진제 조합으로 하는 동축형 분무 연소장에서의 제트 길이, 액적의 크기, 액체 제트의 속도를 계산하였다. 계산 결과 액체 제트의 접촉길이는 분사공의 지름이 증가할수록 웨버수가 증가되므로 짧아지는 것으로 관찰되었으며 액적의 크기도 분사공의 지름이 증가할수록 작아지는 경향을 나타내었다. 액체 제트의 속도는 처음에는 일정하게 유지되다가 운동량을 보존하기 위해 가스로부터 운동량을 받아 점차 가속되어지는 것으로 나타났다.본 규격은 키, 총장, 어깨길이, 등길이, 머리길이, 머리둘레, 진동둘레, 목둘레, 가슴둘레, 허리둘레, 배둘레, 엉덩이둘레, 앞품, 뒤품, drop치를 포함하고 있고, 각 규격에서 호칭간 치수 간격도 함께 제시하고 있다. 본 연구 결과에서 보듯, 현행 8규격의 무진복의 각 호칭간 적정 허용범위를 고려해 합리적인 치수체계를 정립한다면 치수에 대한 적합도가 상당히 증가할 뿐 아니라 생산비용도 상당히 감축할 것으로 생각된다.나타났다. 4) 호감적 서비스능력 차원에서 세 독립변수간에 유의한 3원 상호작용이 존재하는 것으로 나타나( $F_{2,228}$=15.62, P<.001) 20대에 적합한 의복 착용시( $F_{2,228}$=3.98, P<.05)와 60대에 적합한 의복 착용시( $F_{2,228}$=16.55, P<.001) 점포유형과 격식차림간에는 유의한 상호작용이 존재하는 것으로 나타났다. 5) 호감을 구성하는 세 요인들이 구매의도에 미치는 영향을 조사한 결과 호감적 인상차원은 29%(P<.001), 호감적 서비스능력차원은 6%(P<.001)의 구매의도를 설명해 주는 것으로 나타났다. 본 연구결과 노년 소비자에게 호감을 주는 판매원의 외모는 구매의도에 영향을 주어 실버의류산업의 이익증대와 밀접한 연관을 갖는 서비스품질의 중요한 요인으로 밝혀졌다.중요한 요인으로 밝혀졌다.로운 단백질 EPSPS가 다른 여러 식물에 이미 존재하고 있는 단백질로서 우리가 이미 이러한 식품을 섭취할 때 이 단백질도 같이 섭취해오고 있었다는 점, 둘째. 이 단백질이 소화액 분해 실험에서 짧은 시간내에 분해가 되었다는 점, 셋째. 재조합 된 콩과 자연 콩이 성분 분석에서 차이를 나타내지 않았다는 점, 네 번째. 쥐를 통한 다양섭취 실험에서 아무런 이상 반응이 없었

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Design and Fabrication of Thrust Chamber for Injector verification of 7 tonf-class Thrust Chamber (7톤급 연소기용 분사기 검증을 위한 연소기 설계 및 제작)

  • Kim, Jong-Gyu;Ahn, Kyu-Bok;Choi, Hwan-Seok
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.457-460
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    • 2012
  • Design and fabrication of a sub-scale thrust chamber for verification of 7 tonf-class thrust chamber injectors were described in this paper. The 7 tonf-class thrust chamber consists of mixing head with 90 coaxial swirl injectors and regeneratively combustion chamber cooled by kerosene. The coaxial swirl injectors with different pressure drop and recess number were designed for 7 tonf full-scale thrust chamber. By applying the designed injectors to the sub-scale thrust chamber before applying them to the full-scale thrust chamber, the injector performance and functioning were verified. The sub-scale thrust chamber consists of 19 injectors, has chamber pressure of 70 bar, total propellant mass flow rate of 4.3 kg/s, mixture ratio(O/F) of 2.45.

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Atomization Characteristic of F-O-F Triplet Injector for Gas Generator (가스발생기용 F-O-F 충돌형 인젝터 분사특성)

  • Kwon, Sun-Tak;Lee, Chang-Jin;Kim, Seung-Han;Han, Yeoung-Min
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.33 no.1
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    • pp.62-68
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    • 2005
  • An injector for fuel rich gas generator was designed and experimentally investigated. Five variations of F-O-F triplet impinging type injector were tested to evaluate spray characteristics with kerosene/water simulant propellant. Test was focused to find the effect of design variables of impinging angle, and impinging distance, on the atomization performance. A mixing efficiency is used to compare droplet distribution and local O/F ratio of each injector in the range of momentum ratio of 0.2~1.3. Test results shows the max value of mixing efficiency locates about the 0.8 in momentum ratio. And the injector with an impinging angle of 45 degree and impinging distance of 6mm shows the very good performance result suitable for fuel rich gas generator. A combustion test will be also conducted with selected injector to verify the spray pattern and mixing efficiency.