• 제목/요약/키워드: Combustion tuning

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음향공이 장착된 로켓엔진 연소실의 음향장 수치해석 (A Numerical Analysis of Acoustic Behavior in Combustion Chamber with Acoustic Cavity)

  • 손채훈;김영목
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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    • pp.249-252
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    • 2003
  • 음향불안정을 억제하는 수동제어기구중 하나인 음향공의 음향학적 효과를 파악하기 위해, 음향공이 장착된 로켓엔진 연소실의 음향장 특성을 수치해석적으로 조사하였다. 음향공 모델로서 Helmholtz 형태의 공명기가 채택되었고, 조화해석을 통해 주로 음향공에 의해 야기되는 음향학적 효과를 관찰하였다. 음향공의 동조주파수를 변화시켜가면서 연소실의 음향진동 응답을 구하고, 제1접선방향 음향모드의 감쇠인자를 구하였다. 동조주파수가 공진주파수에 접근함에 따라 모드분할 현상이 나타났고, 이로 인해 음향공을 본래의 제1접선방향 음향모드에 동조시키더라도 음향감쇠효과가 저하됨을 알았다. 효과적인 감쇠를 위해서는, 억제하고자 하는 음향모드로부터 모드분할 현상이 나타나지 않으면서 그 음향모드의 감쇠효과를 극대화하도록 음향공을 동조시키는 것이 바람직함을 알 수 있었다.

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GE 7FA+e DLN-2.6 가스터빈 연소기 연구 : Part II 모형 덤프 연소기 설계 (GE 7FA+e DLN-2.6 Gas Turbine Combustor : Part II Design of Lab Scale Dump Combustor)

  • 오정석;김민기;허필원;이장수;윤영빈
    • 한국추진공학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.51-59
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    • 2008
  • 한국서부발전(주) 산하 서인천 복합 화력발전소에서 운용중인 GE 7FA+e 가스터빈 DLN-2.6 연소기는 기동초기 연소진동과 yellow plume 현상이 발생하고 있는데 이러한 특성을 분석하고 모형 덤프 연소기 설계에 반영하기 위한 상사인자 고찰이 본 연구의 목적이다. 실연소기 분석을 통하여 $120{\sim}140Hz$에서 일어나는 연소진동은 cold flow에서 덤프 모드로 발생되었으며 이것의 모사를 위해 노즐 출구 이전의 빈 공간인 plenum을 설계하였다. 또한 주요 상사인자로 노즐의 회전수, 연료-공기 혼합거리, 노즐과 덤프면의 면적비, 노즐출구에서의 속도와 당량비, 연료 조성성분 등이 있다.

스왐기반 퍼지시스템을 이용한 코크오븐 연소제어 모델링 (A combustion control modeling of coke oven by Swarm-based fuzzy system)

  • 고언태;황석균;이진수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.493-495
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    • 2005
  • This paper proposes a swarm-based fuzzy system modeling technique for coke oven combustion control diagnosis. The coke plant produces coke for the blast furnace plant in steel making process by charging coal into oven and supplying gas to carbonize it. A conventional mathematical model for coke oven combustion control has been used to control the amount of gas input, but it does not work well because of highly nonlinear feature of coke plant. To solve this problem, swarm-based fuzzy system modeling technique is suggested to construct a diagnosis model of coke oven combustion control. Based on the measured input-output data pairs, the fuzzy rules are generated and the parameters are tuned by the PSO(Particle Swarm Optimizer) to increase the accuracy of the fuzzy system is operated. This system computes the proper amount of gas input taking the operation conditions of coke oven into account, and compares the computed result with the supplied gas input.

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ECU 제어를 통한 가솔린 엔진의 노킹 특성에 관한 연구 (A Study on Characteristics of Knocking in Gasoline Engine through ECU Control)

  • 양현수;임주헌;천동준
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.109-115
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    • 2008
  • A burning principle in gasoline engine is the one of being burned, by which a mixer in air and gasoline enters a combustion chamber and causes a spark in the proper timing. This is formed, by which ECU controls the fuel-injection volume and the fuel-injection timing, and determines the performance of engine. The purpose of this study is to test the characteristics on knocking in gasoline engine with the knocking-sensor equipment and to research into the characteristics in knocking while directly controling the optimal igniting timing and the fuel-injection timing through engine ECU. Given controlling ECU by grasping the characteristics in knocking, which becomes the most problem in the engine tuning market, the tuning in a true sense will be formed in gasoline engine.

로켓엔진 연소기에서 반파장 공명기의 음향감쇠에 관한 수치적 연구 (Acoustic-Damping Characteristics of Half-Wave Resonator in a Combustion Chamber of Liquid Rocket Engine)

  • 손채훈;박이선
    • 한국추진공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.9-15
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    • 2005
  • 고성능 연소기에서 주로 채택되는 기체-액체형 동축 분사기의 음향감쇠 효과를 선형 음향해석을 통해 조사하였다. 그러한 형태의 분사기는 반파장 공명기 역할을 수행할 수 있으므로 반파장 공명기와 1/4파장 공명기의 음향감쇠 특성을 비교/조사하였다. 공명기의 음향 감쇠 효과에 있어서 경계흡수계수의 영향과 공명기 길이 효과를 알아보았고, 연소실과 공명기내 유체의 음속 변화를 통해 반파장 공명기의 음향 감쇠 특성을 조사하였다. 계산 결과, 공명기의 최적 동조 길이가 짧고, 공명기내 유체의 음속이 낮은 조건에서 큰 감쇠효과가 나타남을 알 수 있었다. 또한, 경계흡수계수의 감소는 공명기의 동조 길이 범위를 좁게 하였다.

음향공명기의 비선형 음향감쇠 특성에 관한 수치적 연구 (Numerical Study of Nonlinear Acoustic Damping Induced by Acoustic Resonators in a Combustion Chamber)

  • 손채훈;박이선
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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    • pp.13-16
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    • 2007
  • 반파장 공명기가 장착된 연소실의 비선형 음향 감쇠를 알아보기 위하여 비선형 음향해석을 수행하였다. 먼저 공명기가 없는 기본 연소실에 80 dB에서 150 dB의 넓은 범위의 음향파를 가진하여 음향장을 분석하였다. 제 1 접선방향 음향 모드의 감쇠율은 가진되는 음향파의 크기에 따라 비선형적으로 증가하였고, 125 dB 이상부터 비선형성이 나타나기 시작했다. 다음으로 반파장 공명기의 감쇠 효과를 조사하였다. 선형해석으로부터 유도된 최적의 음향학적인 동조 조건이 비선형 음향해석에서도 여전히 유효함을 알 수 있었다. 큰 음향파의 섭동에 대한 감쇠는 효과적이지만, 선형 음향 가진에 비해서 음향학적인 감쇠기로써의 기능은 작아짐을 알 수 있었다.

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Experimental Study of the Role of Gas-Liquid Scheme Injector as an Acoustic Resonator in a Combustion Chamber

  • Kim Hak-Soon;Sohn Chae-Hoon
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제20권6호
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    • pp.896-904
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    • 2006
  • In a liquid rocket engine, the role of gas-liquid scheme injector as an acoustic resonator or absorber is studied experimentally for combustion stability by adopting linear acoustic test. The acoustic-pressure signals or responses from the chamber are monitored by acoustic amplitude. Acoustic behavior in a rocket combustor with a single injector is investigated and the acoustic-damping effect of the injector is evaluated for cold condition by the quantitative parameter of damping factor as a function of injector length. From the experimental data, it is found that the injector can play a significant role in acoustic damping when it is tuned finely. The optimum tuning-length of the injector to maximize the damping capacity is near half of a full wavelength of the first longitudinal overtone mode traveling in the injector with the acoustic frequency intended for damping in the chamber. When the injector has large diameter, the phenomenon of the mode split is observed near the optimum injector length and thereby, the acoustic-damping effect of the tuned injectors can be degraded.

저발열량 합성가스의 가스엔진 내 연소 특성에 대한 해석 (Analysis on the Combustion Characteristics of Low-Btu Synthetic Gases in Gas Engine)

  • 이찬;조상목
    • 청정기술
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    • 제12권2호
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    • pp.78-86
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    • 2006
  • 저발열량 석탄 및 바이오매스 합성가스의 가스 엔진 내 연소 특성에 대한 전산 해석을 수행하였다. 열화학적 해석을 통해 연소 압력, 연소 온도, 배기가스의 조성, NO 배출량 및 엔진 출력을 예측하였고, 예측결과를 소형 파이로트 가스 엔진 시험결과와 비교하였다. 합성 가스의 가스 엔진 연소실 내부의 비정상 연소 현상을 규명하기 위해 전산유체역학적 해석을 수행하였고, 석탄 및 바이오매스 합성가스의 계산결과들을 서로 비교하여 대체연료로서 합성가스 연소 시 가스엔진에 대한 설계 변경 및 조절을 위한 기준을 제시하였다.

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음향공이 장착된 로켓엔진 연소실의 음향장 해석 (A Numerical Study on Acoustic Behavior in Combustion Chamber with Acoustic Cavity)

  • 손채훈;김영목
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.28-37
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    • 2002
  • 음향불안정을 억제하는 수동제어기구중 하나인 음향공의 음향학적 효과를 파악하기 위해, 음향공이 장착된 로켓엔진 연소실의 음향장 특성을 수치해석적으로 조사하였다. 음향공 모델로서 Helmholtz 형태의 공명기가 채택되었고, 조화해석을 통해 주로 음향공에 의해 야기되는 음향학적 효과를 관찰하였다. 음향공의 음속을 조정하여 동조주파수를 변화시켜가면서 가진음원에 대한 연소실의 음향진동 응답을 구하고, 제1접선방향 음향모드의 감쇠인자를 구하였다. 동조주파수가 제1접선방향 음향모드의 공진주파수에 접근함에 따라 모드분할 현상이 나타났고, 이로인해 음향공을 본래의 제1접선방향 음향모드에 동조시키더라도 음향감쇠효과가 저하됨을 알았다. 모드분할 현상과 분할된 각 모드의 감쇠인자 및 음향 에너지 분포를 고려하였으며, 이를 토대로 효과적인 감쇠를 위해서는, 억제하고자 하는 음향모드로부터 모드분할 현상이 나타나지 않으면서 그 음향모드의 감쇠효과를 극대화하도록 음향공을 동조시키는 것이 바람직함을 알 수 있었다.