• 한국항공우주학회지
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• 제32권10호
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• pp.93-101
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• 2004

액체 로켓엔진에서 발생하는 고주파 연소 불안정성을 예측하기 위해 선형 안정한계를 계산하는 방법을 연구하였다. 기존의 선형이론에 근거하여 유도된 선형 안정한계를 나타내는 안정한계 식을 채택하였으며, 그 식을 구성하는 각각의 항을 정량적으로 평가하는 방안들이 제시되었다. 안정한계 계산에 필요한 열-화학 물성치와 유동 변수를 열역학적 평형계산과 CFD 해석 및 실험 결과로부터 평가하는 구체적 절차들을 상세히 제시하였다. 실제 로켓엔진으로서 시험 데이터가 확보되어 있는 KSR-III 로켓엔진에 대해서 제시한 방법을 적용하여 안정한계 곡선을 구하였다. 계산결과는, 해당 엔진에 대해 정량적으로 타당한 안정한계 곡선을 보여주었다. 이를 토대로 해당 엔진의 안정성 특성을 분석하였다. 본 연구에서 제시된 선형 안정한계 계산 방법은 진정한 예측의 1차적 근사로서 활용할 만한 가치가 있으며, 엔진 개발 초기에 근사적으로 안정성 경향을 분석하기에 유용할 것이다.

• 한국연소학회지
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• 제3권1호
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• pp.71-78
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• 1998

The flame stabilization and the combustion characteristics of diffusion flame formed in the wake of a cylindrical bluff body with fuel injection are studied. With the turbulence generator, the flame stability limits and ion currents were measured and analyzed. The results from this experimental study are summarized as follows. The region with highest average value of ion currents in the middle of flame is moved to the upstream side by the turbulent components of main stream. The flame mass with partially active reaction is moved fast for uniform flow and turbulence generator G3, but the flame mass with relatively slow reaction is moved slowly for turbulence generator G1. If the turbulence generator with strong turbulent component is installed, the turbulent time scale is increased with movement from main stream side to recirculation zone as well as the flame stability limits is deteriorated. Though the special dominant frequency is not appeared in the eddy which exists in flame, high frequency characteristics are appeared in uniform flow and turbulence generator G3, and low frequency characteristics are appeared in uniform flow, turbulence generator G3 and G1.

• 한국연소학회지
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• 제1권1호
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• pp.11-18
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• 1996

The stabilization characteristics of diffusion flame formed behind a bluff body with fuel injection slits was experimentally investigated by varying main fuel injection angles and auxiliary fuel injection conditions. The flame stability limits, temperature and length of recirculation zone, direct and schlieren photographs of flames were measured in order to study the stabilization mechanism of the diffusion flame. The results of this investigation are as follows. The stability limits can be improved by the condition of the kind and quanity of the injected auxiliary fuel. The length and temperature decrease with injection of auxiliary fuel, and these phenomena are remarkable when LPG is injected into the recirculation zone. When the LPG is injected into the recirculation zone, flame remains sooty. Fluctuation of fuel and main stream is generated actively by air injection.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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• pp.189-193
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• 2005

로켓엔진에서 선형 연소 안정한계에 미치는 유한화학반응의 열적 효과와 막냉각 효과를 조사하였다. 안정한계를 평가하기위해 3차원 연소실에서 유한화학반응을 채택한 반응 유동장 계산으로부터 구한 유동변수들을 사용하였다. 주요 유동변수들의 값은 유한화학반응 모델의 채택으로 인해 상당히 달라졌으며 결과적으로 안정한계도 수정되었다. 유한화학반응은 열적 관점에서 안정성 향상에 기여함을 알았다. 또한, 막냉각을 한 경우, 안정성 경향이 향상됨을 알 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권2호
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• pp.75-81
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• 2006

로켓엔진에서 선형 연소 안정한계에 미치는 유한화학반응의 열적 효과와 막냉각 효과를 조사하였다. 안정한계를 평가하기위해 3차원 연소실에서 유한화학반응을 채택한 반응 유동장 계산으로부터 구한 유동변수들을 사용하였다. 주요 유동변수들의 값은 유한화학반응 모델의 채택으로 인해 상당히 달라졌으며 결과적으로 안정한계도 수정되었다. 유한화학반응은 열적 관점에서 안정성 향상에 기여함을 알았다. 또한 막냉각을 한 경우, 안정성 경향이 향상됨을 알 수 있었다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제18권6호
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• pp.1010-1018
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• 2004

This study presents the methodological aspects of combustion instability modeling and provides the numerical results of the model (sub-scale) combustion chamber, regarding geometrical dimensions and operating conditions, which are for determining the combustion stability boundaries using the model chamber. An approach to determine the stability limits and acoustic characteristics of injectors is described intensively. Procedures for extrapolation of the model operating parameters to the actual conditions are presented, which allow the hot-fire test data to be presented by parameters of the combustion chamber pressure and mixture (oxidizer/fuel) ratio, which are customary for designers. Tests with the model chamber, based on the suggested scaling method, are far more cost-effective than with the actual (full-scale) chamber and useful for injector screening at the initial stage of the combustor development in a viewpoint of combustion instabilities.

• 한국추진공학회지
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• 제21권1호
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• pp.63-71
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• 2017

메탄($CH_4$)/산소($O_2$) 액체이원추진제는 친환경성, 무독성, 경제성, 우수한 성능 등의 장점으로 최근 들어 차세대 친환경 이원추진제로서 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 연소실 내 압력 변화에 따른 기체 메탄/산소 비예혼합 동축 화염의 연소안정한계를 측정하고, 화염 및 유동의 가시화를 통해 분사 조건 및 압력 변화에 따른 화염의 구조와 특성을 파악하였다. 연구 결과 연료과농 조건에서 연소실 내 압력이 증가할 경우 연소안정한계가 확장되고 반응 영역이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.145-153
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• 1987

본 논문에서는 예혼합동축분류화염에 있어서 재순환역 안으로의 기체(공기, 연료, 혼합기) 주입과 2차공기의 족회가 화염안정성, 화염형상 및 재순환역에 미치는 영향을 명확히 하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.158-165
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• 2006

In order to provide the database for designing microcombustors, the combustion characteristics of premixed methane and propane air microflames at normal and elevated temperatures and atmospheric pressure generated on a microtube were studied experimentally and computationally. The stability limits of premixed microflames and the propensity of the microflames near the stability limits were experimentally determined, while the structure of the microflame at the fuel-leanest limit was obtained using a two-dimensional CFD simulation with a reduced kinetic mechanism. For all the microflames, the stability limits were observed only in the fuel-rich region. Results also show substantial extension of stability limits with elevated temperature that is realistic condition for micro fuel processing and significant fuel dilution immediately near the tube exit due to a low Peclet number times Lewis number effect.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2015년도 제51회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.247-250
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• 2015

The characteristics of opposed nonpremixed tubular flames with radiation heat loss are investigated using linear stability analysis and 2-D numerical simulations. Two extinction limits, as the $Damk{\ddot{o}}hler$ number is small or large, are confirmed using finite difference method with a simple continuation method. It is verified that the results of linear stability analysis predict the number of flame cells and the critical Da starting cellular instability or amplification of temperature near both extinction limits with good resolution.