• Title/Summary/Keyword: Aluminum Ignition

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Pulsed DB/AB T-Burner Test for Measurement of Combustion Response Function of Solid Propellants

  • Lim, Jih-Wan;Yoon, Woong-Sup;Yoo, Ji-Chang
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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    • pp.431-436
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    • 2008
  • T-burner tests of an Al/HTPB propellant in conjunction with a Pulsed DB/AB Method were conducted to find an acoustic amplification factor. Aluminum-free and aluminum-heavy propellants were examined. Instant surface ignition was successfully made by the use of a supplementary propellant of fractionally higher reaction rate. With the presence of higher aluminum concentration in the propellants, the pressure perturbations were promptly damped down and the pressure fluctuations were no longer dispersive. Addition of aluminum particles into the propellant was advantageous for stabilizing pressure-coupled unstable waves.

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알루미늄 분말 점화용 고밀도 스팀 플라즈마 제트 온도장 및 방출 스펙트럼 측정 (Temperature Field and Emission Spectrum Measurement of High Energy Density Steam Plasma Jet for Aluminum Powder Ignition)

  • 이상협;임지환;이도형;윤웅섭
    • 한국추진공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.26-32
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    • 2014
  • 본 연구에서 고에너지 금속 알루미늄의 효과적인 점화를 위해 개발한 직류 방식의 스팀 플라즈마 점화기 가스온도를 OH radical의 방출 스펙트럼을 사용하여 측정하였다. 플라즈마 제트온도는 초고온이므로 비접촉식 광학 계측 방법인 볼츠만 기울기법과 스펙트럼 비교 분석법을 이용하여 측정하였으며 각각의 방법은 정밀하게 검증 후 실험에 적용되었다. 플라즈마 점화기의 노즐 팁으로부터 30 mm 범위에서의 제트온도 측정결과 두 방법 모두 알루미늄의 점화온도(${\approx}2400K$) 이상의 2900 K ~ 5800 K를 확인할 수 있었다.

알루미늄 입자 연소 지배인자의 민감도 해석 (Parametric Studies on the Sensitivity of Single Isolated Aluminum Particle Combustion Modeling)

  • 이상협;고태호;양희성;윤웅섭
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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    • pp.321-327
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    • 2010
  • 마이크로 크기의 단일 알루미늄 해석을 위한 간단한 모델을 작성하고, 현상의 주요 파라메터를 도출하는 연구를 수행하였다. 금속 입자의 연소는 점화와 준정상상태의 연소 단계로 구성하였고, 각 단계는 액적 연소의 경우와 유사하게 보존 및 이송 방정식들을 사용하여 모사되었다. 모델은 기존의 실험 데이터와의 엄격한 비교를 통해 신뢰성을 검증하였고, 이 과정에서 현상의 주요 변수를 도출하여 그 영향을 평가하였다. 주요 변수로는 초기 입자크기, 산화 피막 두께, 대류 열전달의 유무, 외기온도, 압력 등이 선정되었고, 간단한 열역학적 모델임에도 불구하고 정량적으로 실험 데이터와 유사하게 각각의 파라메터의 영향을 평가할 수 있음을 확인하였다.

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수산화알루미늄으로부터 수열법을 이용한 활성 알루미나 제조에 관한 연구 (Fabrication of Activated Alumina Using Aluminum Hydroxide by a Hydrothermal Process)

  • 배현철;이상진
    • 한국세라믹학회지
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    • 제50권6호
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    • pp.384-389
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    • 2013
  • Activated alumina was fabricated with aluminum hydroxide in this study. High-purity alumina gel and boehmite were prepared from aluminum hydroxide by a hydrothermal process and fired to activate alumina having a surface area of 380 ~ 480 $m^2/g$ with less loss of ignition. The aging and drying condition during the fabrication process affected the loss of ignition, the sedimentation time of the alumina suspension, as well as the surface area of the activated alumina. For pellet-type activated alumina, the pre-fired alumina gel and boehmite were press-formed and fired at $400^{\circ}C$ and $550^{\circ}C$ for 6 h, respectively. The fired pellets showed a low density of 2.0 ~ 2.2 $g/cm^3$ with 20% firing shrinkage and sufficient handling strength. In this study, a new fabrication process for high-quality activated alumina with aluminum hydroxide is introduced. The effects of the processing parameters on the activated alumina properties are also examined.

고체로켓 연소관 내 압력섭동에 대한 입자상 물질에 의한 음향 감쇠 및 연소응답 특성 측정 (Measurement of Pressure-coupled Combustion Instability Characteristics : Acoustic Attenuation by Particulate Matter(Al) and Combustion Response of Solid Propellant)

  • 임지환;이상협;윤웅섭
    • 한국추진공학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.16-26
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    • 2014
  • 연소 시, 입자상 물질에 대한 HTPB/AP 계열 고체추진제의 음향특성을 정량화하기 위해서, Pulsed DB/AB T-burner 실험을 수행하였다. 추진제 전면에서 동시 점화를 위해, 대상 고체추진제보다 연소속도가 빠른 다른 고체추진제를 대상 추진제 앞면에 부착하였다. 다량의 알루미늄이 포함된 고체추진제에서는 T-burner 내부에서 만들어진 압력섭동에 의한 음향학적 불안정성이 매우 빠르게 감쇠되었고, 반대로 알루미늄이 포함되지 않은 고체추진제에서는 상대적으로 매우 느리게 감쇠함을 확인하였다. 본 연구에서는 음향학적 특성값들을 정량화하였고, 이를 통해 연소응답 특성을 계산하였다.

알루미늄입자의 유체화, 이송 및 점화에 대한 연구(I) (Development of aluminum powder feeding system)

  • 이선기;권수현;이병준;송동주;이지형
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2012년도 제44회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.241-243
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    • 2012
  • Experiments were conducted to get the design concepts for the continuous aluminum particle feeding system. Two opposed cylinders were used. Aluminum particles in one cylinder were ejected to the air by the supplying gas and the pressure of the other cylinder. It was not possible to eject more aluminum mass flowrate than that of gas if particles were just thrust by the pressure difference between two cylinders. Aluminum particle/air mixture in the flow system was successfully ignited by the electric spark.

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자전 고온 합성법에 의한 질화 알루미늄 휘스커의 제조 (Fabrication of AlN Whiskes by Self-propagating High-temperature Synthesis)

  • 이경재;장영섭;김석윤;김용석
    • 한국세라믹학회지
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    • 제32권8호
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    • pp.931-937
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    • 1995
  • AlN powder and whiskers were synthesized by direct nitridation of aluminum powder in pure nitrogen atmosphere. The nitridation reaction of aluminum powder was initiated by heating the sample to the ignition temperature and the reaction was finished in less than 3 minutes. AlN whisker-shaped morphology was observed predominantly when the sample was heated above 90$0^{\circ}C$.

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비전해 방법을 이용한 니켈 코팅 알루미늄 분말 제조 및 열물성 평가 (Fabrication and Thermophysical Properties of Nickel-coated Aluminum Powder by Electroless Plating)

  • 이상협;임지환;노관영;윤웅섭
    • 한국추진공학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.9-17
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    • 2014
  • 본 연구에서는 고에너지 알루미늄 분말의 점화성 향상을 위해 자연상태 알루미나 산화막을 화학적으로 제거하고 니켈 코팅을 수행하였다. 니켈 코팅은 무전해 방법을 사용하였으며 SEM/EDS에 의한 표면 분석을 통해 시간에 따른 니켈 코팅 정도를 정성 정량적으로 확인하였다. 또한 XRD에 의한 화학종 분석과 TGA/DSC를 이용한 공기 환경 내에서의 열물성 분석을 수행하였고 이를 통해 공기 산화제 분위기에서의 니켈 코팅 된 알루미늄 분말의 점화촉진 메커니즘을 설명하였다. 이러한 결과를 통해 니켈 코팅 된 알루미늄이 코팅 되지 않은 알루미늄보다 좋은 점화성을 갖는 것을 정성적으로 확인하였다.

Aluminum-Copper(II) Oxide Composite의 정전기에 의한 반응 특성 연구 (Reaction Characteristics Study of Aluminum-Copper(II) Oxide Composites Initiated by the Electrostatic Discharge)

  • 김민준;김성호;김자영;임예슬
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.591-598
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    • 2018
  • The reaction characteristics of aluminum-copper(II) oxide composites initiated by the electrostatic discharge were studied as changing the aluminum particle size. Three different sizes of aluminum particles with nano-size copper(II)-oxide particle were used in the study. These composites were manufactured by two methods i.e. a shock-gel method and a self-assembly method. The larger aluminum particle size was, the less sensitive and less violent these composites were based on the electrostatic test. On the analysis of high speed camera about ignition appearances and burning time, the burning speed was faster when aluminum particle size was smaller.

단일 마그네슘 입자 연소 지배인자의 민감도 해석 (Parametric Studies on the Sensitivity of Single Isolated Aluminum Particle Combustion Modeling)

  • 이상협;고태호;윤웅섭;양희성
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.341-350
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    • 2011
  • 마이크로 크기의 단일 마그네슘 입자의 연소 해석을 위해 간단하면서도 점화와 연소과정 전체를 모사한 모델을 사용하여 각각의 주요 파라메터별 영향을 도출하는 연구를 수행하였다. 계산에 사용된 모델은 액적 연소의 경우와 유사하게 보존 및 이송 방정식들을 사용하여 모사되었으며 입자의 온도가 1200 K에 도달하면 점화단계를 종료하고 준정상연소 단계로 전환되었다. 선행 연구를 참고하여 주요 파라메터를 선정하였으며 주요 파라메터로는 초기 입자크기, 대류 열전달의 유무, 외기 온도, 압력 등이 선정되었고, 간단한 열역학적 모델임에도 불구하고 정량적으로 실험 데이터와 유사하게 각각의 파라메터의 영향을 평가할 수 있음을 확인하였다.

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