• 항공우주기술
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• 제6권2호
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• pp.14-20
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• 2007

본 연구에서는 램제트 엔진의 연소기용 제트분사식 화염안정기의 특성을 분석하였다. 제트화염안정기는 분사각 및 제트운동량 변화를 통하여 화염을 손쉽게 제어할 수 있으며 별도의 열손상방지장치를 장착하지 않아도 된다는 장점이 있다. 또한 제트류와 주류간의 난류혼합효과로 인해 기계식 화염안정기보다 더 뛰어난 화염안정효과를 보였다. 이러한 제트화염안정기는 램 제트엔진의 제어성능을 더욱 향상시킬 수 있을 것이다.

• 한국연소학회지
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• 제11권4호
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• pp.1-8
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• 2006

The model cavity scramjet engine experiments are carried out using T3 free-piston shock tunnel. Upstream hydrogen fuel is injected before the cavity with different injection pressure. OH planar laser-induced fluorescence is used to investigate the combustion zone and piezoelectric pressure transducers are used to define the pressure rise due to the combustion. Main combustion region is a mixing layer which is between air and fuel. Also high OH fluorescence signal is appeared in the shear layer above the cavity in high equivalence ratio. From the OH signal in the cavity, this fuel injection system can be a role as a flame-holder.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2006년도 제32회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.197-204
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• 2006

The model cavity scramjet engine experiments are carried out using T3 free-piston shock tunnel. Upstream hydrogen fuel is injected before the cavity with different injection pressure. OH planar laser-induced fluorescence is used to investigate the combustion zone and piezoelectric pressure transducers are used to define the pressure rise due to the combustion. Main combustion region is a mixing layer which is between air and fuel. Also high OH fluorescence signal is appeared in the shear layer above the cavity in high equivalence ratio. From the OH signal in the cavity, this fuel injection system can be a role as a flame- holder.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.55-61
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• 2004

Numerical simulations were conducted in a rectangular scramjet combustor with a cavity and/or a step in order to investigate their performances for flame-holding. Flow structures and OH radical profiles in the cavity and the step were calculated. The calculated results showed that the cavity generated a larger recirculation zone than the step that had the same depth. Additionally, the combustor with a cavity could make a large low-velocity area than the combustor with a step. The cavity performance was determined by its depth and length. The cavities with too large or too short length did not work effectively, and a certain aspect ratio showed high performance for flame-holding. There was a minimal depth under which the cavity did not work as flame-holder. The fuel injections upstream the cavity and inside the cavity were also tested to investigate the effects on the cavity performance. The result showed that the fuel injection inside the cavity reduced reaction areas and residence time. Therefore, the upstream injection was preferable to the inside injection.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.42-47
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• 2004

Air-fuel mixing and flame-holding are two important factors that have to be considered in the design of an injection system. Different injection strategies have been proposed with particular concern for rapid air-fuel mixing and flame-holding. Two representative injection techniques can be applied in a supersonic combustor. One of the simplest approaches is a transverse(normal) injection. The cavity flame holder, an integrated fuel injection/flame-holding approach, has been proposed as a new concept for flame holding and air-fuel mixing in a supersonic combustor. This paper describes numerical efforts to characterize the flame-holding and air-fuel mixing process of a model scramjet engine combustor, where hydrogen is injected into a supersonic cross flow and a cavity. The combustion phenomena in a model scramjet engine, which has been experimentally studied at University of Queensland and Australian National University using a free-piston shock tunnel, were observed around the separation region of the transverse injector upstream and the inside cavity. The results show that this flow separation generates recirculation regions which increase air-fuel mixing. Self-ignition occurs in the separation-freestream and cavity-fteestream interfaces.

• 한국추진공학회지
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• 제20권4호
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• pp.104-111
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• 2016

고속으로 흡입되는 공기를 산소원으로 이용하는 공기 흡입추진기관에서 해결해야 할 과제 중에 하나는 화염 안정화이다. 블라프보디와 같이 유동 감속장치를 설치하여 와류에 의한 재순환 영역을 만들어 주는 방법이 대표적인 방법이다. 최근에는 유동 벽면에 캐비티를 설치하여 화염을 안정화 시키는 것이 안정화 영역을 넓이는 효율적인 방안으로 대두되고 있는데, 캐비티에서의 유동 박리와 재접촉, 압력과 진동을 포함하여 길이와 깊이 비 등에 대한 영향 등이 조사 발표되고 있다. 그럼에도 불구하고 공기 흡입추진기관의 연구 개발과 함께, 선행 기술로서 캐비티를 이용한 화염 안정화에 대하여는 아직도 연구조사 되어야 할 과제가 많이 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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• pp.328-331
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• 2008

본 연구에서는 모델 스크램제트 엔진의 특성을 자세히 고찰하기 위해 수치해석을 수행하여 실험결과와 비교분석하였다. 수치해석을 통해 예측한 압력분포도는 충격파 터널을 이용한 지상시험과 잘 일치하는 결과를 보였다. 또한 연소기 내부의 정온도 및 정압력분포에 대한 분석에서 공동보염기는 국소적인 고온영역을 발생시키며, W자형 카울은 유동의 가로방향에 대해 압력불균형을 유발시킨다는 특성을 확인하였다. 이러한 특성은 연소기 내부의 초음속 연소를 증진시키는 효과로 이어졌다.

• 한국추진공학회지
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• 제23권3호
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• pp.76-87
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• 2019

공동형 화염 안정화 장치를 갖는 초음속 연소기를 직접 연결 방식으로 시험을 수행하였다. 고도 20 km, 비행 마하수 4에 해당하는 전온도, 전압력 유동 조건에 대해 액체 탄화 수소 연료를 경사 분사와 공력 램프 분사의 2가지 방법으로 분사하였다. 축방향 벽면 압력과 연소기 출구의 전압력을 계측하여 연료량에 따른 연소 특성을 파악하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.586-589
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• 2009

일본 JAXA가 보유하고 있는 Blow down 방식의 초음속 풍동 "RAMSYS"를 이용하여 스크램제트 엔진 연소기의 연소시험을 수행하였다. 시험결과로 Cavity가 없는 경우보다 Cavity를 장착한 경우에 연소압력이 높게 나타나는 것으로 확인되었으며 본 연구를 통하여 새롭게 적용한 zigzag cavity는 가장 높은 연소압력을 보여 스크램제트엔진의 안정적인 운영에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.590-593
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• 2009

모델 스크램제트 엔진의 3차원 유동특성 이해를 위하여 다단의 충격파를 발생 시키는 흡입구부터(외부 유동영역) 공동형 보염기, 연소기, 노즐이 포함되는 엔빈 내부 전영역을 통합한 수치해석을 수행하였다. $k-{\omega}$ SST 난류모델과 Sarkar모델이 적용된 저 레이놀즈 수 k-e 난류모델의 해석결과를 실험 결과와 비교하였으며, 흡입구의 측면효과(intake side wall effects)를 살펴보기 위하여 측면의 유무에 따른 유동특성을 관찰하였다. 본 연구에 소요되는 계산시간의 효율성을 위하여 계산영역을 다중블럭으로 구성하였으며, MPI(Massage Passing Interface) 병렬 계산 기법을 적용하였다.