• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.220-229
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• 2016

A numerical study on lifted flame structure in impinging jet geometry with syngas composition ratio was investigated. The numerical calculations including chemical kinetic analysis were conducted using SPIN application of the CHEMKIN Package with Davis-Mechanism. The flame temperature and velocity profiles were calculated at the steady state for one-dimensional stagnation flow geometry. Syngas mixture compositions were adjusted such as $H_2:CO=10:90(10P)$, 20 : 80 (20P), 30 : 70 (30P), 40 : 60 (40P), 50 : 50 (50P). As composition ratios are changed from 10P to 50P, the axial velocity and flame temperature increase because the contents of hydrogen that have faster burning velocity increase. This phenomenon is due to increase in good reactive radicals such as H, OH radical. As a result of active reactivity, the burning velocity is more faster and this is confirmed by numerical methods. Consequently, combustion reaction zone was moved to burner nozzle.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1999년도 제12회 학술강연회논문집
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• pp.17-17
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• 1999

충돌제트는 산업, 항공우주, 군사 분야 등 공학적으로 많은 분야에서 응용되고 있다. 산업분야에서 충돌제트는 설치가 간단하고 형태가 단순하면서도 열 및 물질 전달효과가 상당히 크기 때문에 고효율의 열전달 효과를 얻을 수 있다는 점에서 광범위하게 응용된다. 예를 들면 물체 표면의 부분냉각은 고온 금형의 급속 냉각, 가스터빈 깃의 냉각, 전자부품의 냉각 등에 이용되며 부분 가열에서는 제철, 제지 및 유리공업, 금형의 풀림 등에 폭 넓게 적용된다. 항공우주, 군사분야에서는 수직/단거리 이·착륙기(V/STOL)의 발진, 미사일 발사시스템, 다단 로켓의 분리, 우주공간에서의 도킹, 화염 편향기 등에 적용이 되며 대부분 평판이나 특수한 판의 형상에 과소 팽창제트가 충돌할 때 발생하는 현상에 대한 것이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.453-456
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• 2011

합성가스를 이용한 충돌제트 버너에서 신장된 예혼합 화염의 열전달 특성에 관한 실험적 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 석탄을 가스화하는 과정에서 추출되는 수소와 일산화탄소를 혼합한 합성가스를 연료로 사용하였다. 정체점에서의 열유속은 전체 신장율이 증가함에 따라 증가하다 다시 감소하는 것이 관찰되었다. 또한 정체점에서의 열유속이 노즐로부터 충돌판까지 거리가 증가함에 따라 증가하는 것을 확인하였다. 본 연구는 석탄에서 발생하는 부생가스의 주성분인 수소와 일산화탄소를 실용화하는 연구 중 기초 연구이다.

• 한국연소학회지
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• 제16권4호
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• pp.31-37
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• 2011

This paper presents both experimental and numerical investigation of the combustion characteristics of stretched premixed lift-off flames using synthetic gas($H_2$/CO) in an impinging burner. We used "Spin code" for numerical analysis. An ICCD camera was employed to measure flame location and flame thickness. The impinging surface temperature was affected by local strain rate K, equivalence ratio, and composition ratio of fuel. In spite of the difference of boundary conditions in experimental and numerical results, the tendencies of surface temperatures were agreed. From result of this work, we also found that flame location and flame thickness directly related to surface temperature are greatly affected by local strain rate K.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.347-356
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• 2015

A study has been conducted numerically to investigate the lifted flat syngas flame structure of impinging jet flame configuration with the global strain rates in 10% hydrogen content. In this study, the effects of strain rate were major parameters on chemistry kinetics and flame structure at stagnation point. The numerical results were calculated by SPIN application of the CHEMKIN package. The strain rates were adjusted with Reynolds numbers of premixed syngas-air mixture. Different flame shapes were observed with different strain rates. As strain rate has increased, the flame temperature and axial velocity have been decreased due to the flame heat loss increment, and the OH radical reaction zones become narrower but each mole fractions are still constant. Also, the reversion of $H_2O$ product near stagnation point has been found out when strain rate has increased. This phenomenon is attributed to the rapid production of oxidizing radical reaction such as the R12 ($H+O_2(+M)=HO_2(+M)$), which makes the R18 ($HO_2+OH=O_2+H_2O$) reaction increment.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2001년도 제16회 학술발표회 논문초록집
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• pp.8-8
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• 2001

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1998년도 제10회 학술강연회논문집
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• pp.18-18
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• 1998

평판에 충돌하는 초음속 세트에 관한 연구는 수직/단거리 이·착륙기의 발진, 미사일 발사시스템, 다단계 로켓 분리 등 실제적인 분야에 응용되고 있으며 고온의 충돌제트와 화염에 의한 가열문제와 관련된 산입분야에서도 많은 연구가 이루어지고 있다. 과소팽창하는 초음속 제트가 평판에 충돌할 때 Barrel shock, exhaust gas boundary, Mach disk, contact surface, reflected shock, plate shock, stagnation bubble 등 매우 복잡한 유동 구조가 표면에 나타나는데 이것은 평판으로부터 반사된 shock과 free jet의 충격파 구조 사이에서의 상호간섭 때문이다. 노즐로부터 방출되는 고속, 고온가스가 주변 장비 등에 부딪힐 때 발생하는 이러한 복잡한 간섭현상의 연구는 관련 주변장비 설계 및 상황예측에 필수적인 자료를 제공하며 이해를 도와준다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권3호
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• pp.979-987
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• 1996

A theoretical study for the laminar round jet diffusion flame impinging on the wall was carried out to predict the characteristics and structure of impinging jet flame and heat transfer to the wall. Finite chemistry via Arrhenius equation was adopted as the combustion model. All the transport properties were considered as the variable depending on the temperature and composition. For the parametric study, the distance from nozzle to perpendicular wall and Reynolds number at nozzle exit were chosen as the major parameters. As the results of the present study, the characteristics of flow field and the distributions of temperature, density and each chemical species were obtained. The heat transfer rate from flame to the wall and the effective heating area were calculated to investigate the influence of the major parameters on the heat transfer characteristics.

• 한국음향학회지
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• 제33권3호
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• pp.153-162
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• 2014

경험적 음향하중 예측 방법은 우주 발사체 상단 페어링에 가해지는 음향하중을 예측하는 방법으로 상사성 원리를 기반으로 한 제트 실험 데이터를 기반으로 한다. 대표적인 경험적 예측기법인 DSM-II(Distributed Source Method-II)는 제트 화염 축을 따라 소음원을 배치하는 방법이다. 그러나 이러한 경험적 예측 모델은 자유제트 실험 결과를 기반으로 하였기 때문에 실제 상황에 존재하는 충돌 소음원을 고려하기 어렵다는 한계가 있다. 따라서 본 논문에서는 기존 예측 방법에 충돌 소음원을 추가 배치함으로써 충돌 제트 효과를 반영하는 예측 방법을 제안하였다. 이를 위하여 소음원의 위치, 스펙트럼, 세기, 방향성 특징을 고려하였으며 KSR-III(Korean Sounding Rocket-III) 로켓에 대한 음향 하중 예측 결과를 기존 예측 방법 및 실험 결과와 비교하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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• pp.494-498
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• 2001

When supersonic jet impinges on wall from the nozzle, complex flow pattern appears such as Mach disc, expansion fan, and jet boundary. The numerical computation of this supersonic jet is important on flame deflecctor design for launch space especially. In this paper, we analyzed supersonic jet structure impinging on deflector wall using three dimensional steady and unsteady compressible equation and showed temperature and pressure distribution on the wall surface. As a result, some dominant factors of jet flows are discussed for conceptual design of flame deflector.