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.
The effects of shield gas on the structure of methane-air nonpremixed counterflow flames were numerically investigated. The near extinction flame of a low global strain rate 20 $s^{-1}$ of 19% methane diluted by 81% nitrogen by volume and undiluted air was computed. The flame shape, centerline temperature and axial velocity profiles were compared for different velocity of the shield gas and with and without the shield gas. The effects of the velocity of the shield gas were negligible for $V_{S}/V_{F}{\leq}2$ in normal gravity. Under normal gravity conditions, the flame shape and its position with the shield gas were different from those of the flame without the shield gas, whereas no discernible effects of the shield gas along the centerline were observed in zero gravity.
Park, Sungmin;Lee, Seungmin;Lee, Youngjun;Heo, Jae Hyeok;Seo, Yongwon
한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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2010.06a
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pp.216.2-216.2
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2010
본 연구에서는 $H_2+CO_2$(40%) 혼합기체로부터 이산화탄소를 효과적으로 분리/회수 하기 위하여 가스 하이드레이트 형성법을 제안하였다. 하이드레이트의 형성 조건을 보다 완화시켜 주기 위하여 열역학적 촉진제로서 TBAB (Tetra-n-butyl Ammonium Bromide, $(C_4H_9)_4NBr$))와 THF(Tetrahydrofuran)를 각각 첨가하여 열역학적 촉진 현상을 살펴보았다. 다양한 농도의 TBAB(10, 40, 60 wt%)와 THF(1, 5.56, 10 mol%)에 대하여 3상(H - Lw - V) 평형을 측정하였다. 그 결과 40 wt%의 TBAB와 5.56 mol%의 THF의 농도에서 가장 큰 촉진효과를 보였으며 그 이상의 농도에서는 오히려 촉진효과가 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 혼합가스 하이드레이트 형성시 양론비 이상의 TBAB와 THF가 첨가될 경우 반응에 참여하지 못한 TBAB와 THF가 가스 하이드레이트 형성을 방해하기 때문이다. 열역학적 촉진제로서 실제공정에 적용할 경우 40 wt%의 TBAB와 5.56 mol%의 THF를 사용하는 것이 가장 효과적일 것으로 사료된다. 본 실험에서 얻어진 결과는 가스 하이드레이트 형성법을 이용한 합성가스 분리 공정 개발에 중요한 기초 자료가 될 것이다.
Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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v.43
no.4
s.310
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pp.21-29
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2006
A fuzzy ARTMAP neural network and a fuzzy ART neural network are proposed to identify $H_2S,\;NH_3$, and their mixtures and to estimate their concentrations, respectively. Features are extracted from a tin oxide gas sensor operated in a thermal modulation plan. After dimensions of the features are reduced by a preprocessing scheme, the features are fed into the proposed fuzzy neural networks. By computer simulations, the proposed method is shown to be fast in learning and stable in concentration estimating compared with other methods.
Hydrogen in atmosphere can easily dissolve in melt of light metal alloys. Increasing demand for recycling of light metal a alloys has, therefore, focused attention on the removal of hydrogen gas, and alloy addition in melt has become an imporLant r refining process. For this purpose behaviors of mixing and hydrogen degassing in impeller agitated refming vessel with/without barnes were investigated. Flow patterns, mixing time behavior and kinetics of degassing in various agitating conditions were analysed in watet model experiments. And, numerical analysis on turbulent flow pattern in impeller agitated vessels was performed.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.34
no.9
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pp.835-841
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2010
The design of the fuel injector is one of the important operating factors that determine the extent of mixing of air and fuel in an MEMS gas turbine engine. In this study, we consider a system with three inlet ports with each port having multiple injectors. We perform a parametric study by varying the arrangement of fuel injectors and difference of ratio of fuel supply. The results are presented in terms of the premixed flow distribution and equivalence ratio.
Recently, Plasma display panel(PDP) has been in the spotlight as one of the next generation flat-panel-display device. The luminance and luminous efficiency improvement is the hot issues for making a plasma display into a large flat panel device. In this paper, We suggest a new penning gas mixture, in order to find the optimum mixture gas in plasma display panel. The optimum gas composition has been found by the partial pressure of inert gases(such as Af and Kr added to matrix of He(70%)-Ne(27%)Xe(3%) and Ne(96%)-Xe(4%)). The influences of Ar or Kr addition to Ne(96%)-Xe(4%) and He(70%)-Ne(27%)-Xe(3%) mixture gases are experimentally investigated for AC Plasma Display Panel. When rare As(0.01%-0.03%) or Kr(0.01%-0.03%) is added Ne-Xe and He-Ne-Xe mixture gases, the luminance increases over 10%-20% and luminous efficiency increases over 10%-20% at 200 Torr. It is sure that luminance and efficiency are improved by Penning effect. Also, This influence of Penning effect is shown by increased wall charge(10%-25%). In addition to the result, firing voltage and minimum sustain voltage was approximately decreased by 2V-3V.
In this study, we experimentally investigated a compression ignition engine operated with Bio-diesel blended LPG fuel. In particular, the performance, emissions characteristics (including total hydrocarbon, carbon monoxide, nitrogen oxides, and carbon dioxides emissions), and combustion stability of a CI engine fueled with Bio-diesel blended LPG fuel were examined at 1500 rpm. The percentage of Bio-diesel in the fuel blend ranged from 20-60%. The results showed that stable engine operation was possible for a wide range of engine loads up to 40% Bio-diesel by mass. When the Bio-diesel content was increased, leading to a decrease in the lower heating value of the blended fuel, the cetane value increased, resulting in a advanced start of heat release. Exhaust emission measurements showed that THC and CO emissions were increased when using the blended fuel at low engine speeds due to partial burn from over-mixing. NOx emission was emitted less at lower loads and more at higher loads.
Selection of a suitable artificial lift is important in terms of efficient operation and economics for oil production. In general, process of well design includes the selection of artificial lift, but the oil recovery could be enhanced by use of hybrid system combined with two types of artificial lift method according to reservoir condition for oil production. Electric submersible pump (ESP), as a presentative artificial lift method, is a manner for supplying the pressure in the lower part of oil well by using of a multi-stage centrifugal pump with an electric energy. However, there is a disadvantage that has a limit to the application period because of mechanical defection on ESP. Accordingly, it is possible to reduce the shutdown time of production well by applying the ESP/Gas lift hybrid system, which is to switch to a gas lift when an ESP is defective. This study describes the effect of ESP/gas lift hybrid system compared with ESP method for a onshore horizontal well locating in the of Permian basin, USA. As a result of study, ESP/gas lift hybrid system could make more effective productivity than ESP method. Also, we quantitatively predicted how much economic benefit would be obtained when the hybrid system was applied in the production well.
가스-액체 이젝터에 관한 수치해석은 3차원 CFD 모델로 수행하였다. 본 논문에서는 이젝터의 유동특성과 질량전달특성에 대한 작동조건과 이젝터의 기하학적 모형의 영향에 관한 연구를 수행하고자 한다. CFD 결과 실험 데이터에 의하여 검증되었으며, 유동 분석과 이젝터 성능의 예측 또한 실행되었다. 작동상태의 변화는 0.2 $\sim$ 1.2 범위에서 가스-액체 유량비를 변화시킴으로서 주어진다. 혼합관의 $L_M/D_M$이 4 $\sim$ 10의 범위에서 변화를 주었다. CFD 연구는 길이와 직경비가 5.5일 때 체적 유량전달계수는 가스 유량이 증가함에 따라 증가한다는 것을 나타낸다. 동시에 $L_M/D_M$가 4일 때 체적유량전달계수는 기체-액체 유량비가 0.6에서 최대치에 도달한다. 또한, 체적 유량전달계수는 혼합 튜브길이가 증가함에 따라 감소한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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