• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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• pp.136-140
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• 2005

일차원 ZND 데토네이션 구조 해석 모델의 연장선상에서 경사 충격파와 경사 데토네이션 파에 대하여 Rankine-Hugoniot 관계식과 반응속도를 연계한 이차원 경사 데토네이션 파의 구조해석 모델을 제시하였다. 이에 기반을 두어 삼중점, 횡단 충격파 및 셀 구조를 포함하는 경사 데토네이션 파의 비정상 상세 구조를 조사하기 위한 이차원 유체역학 해석을 수행하였다. 전산 유체 해석 결과는 경사 데토네이션 파의 상세구조에 대한 깊이 있는 이해를 제공하며, 해석 모델은 경사 데토네이션 파를 연소 메커니즘으로 이용하는 극초음속 추진기관의 통합 설계도구로 이용될 수 있을 것이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.367-370
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• 2007

Present study examines detonation wave propagation characteristics in annular channel. A normalized value of channel width to the annular radius was considered as a geometric parameter. A parametric study was carried out for a various regimes of detonation waves from weakly unstable to highly unstable detonation waves. Numerical approaches that used in the previous study of numerical requirements of the simulation of detonation wave propagations in 2D and 3D channel were used also for the present study with OpenMP parallization for multi-core SMP machines. The major effect of the curved geometry on the detonation wave propagation seems to be a flow compression effect, regardless of the detonation regimes. The flow compression behind the detonation wave by the curved geometry of the circular channel pushes the detonation wave front and results in the overdriven detonation waves with increased detonation speed beyond the Chapmann-Jouguet speed. This effect gets stronger as the normalized radius smaller, as expected. The effect seems to be negligible beyond the normalized radius of 10.

• 한국항공운항학회지
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• 제15권1호
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• pp.1-10
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• 2007

When detonation is occurred, the working fluid is compressed itself, though there are no other devices that compress the fluid. As a result, an engine which uses detonation for a combustion process doesn't need moving parts so that the engine can be lighter than other engines ever exist, and such an engine is often referred to as a pulse detonation engine. Since using detonation has higher performance than using deflagration, many studies have been attempting to control and analyze the engines using detonation as combustion. The purpose of this study is to analyze the hybrid cycle which is consisted of Brayton and Pulse Detonation Engine cycle. At first, we set the theoretical basis of detonation analysis, and after that we consider two hybrid cycles; a turbojet hybrid cycle and a turbofan hybrid cycle. The more energy released, the higher detonation Mach number the detonation wave has. In general, a cycle which has a detonation process has higher performances but thermal efficiency of hybrid turbofan engine.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2006년도 제32회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.205-212
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• 2006

Three-dimensional numerical study was carried out for the investigation of the detonation wave structures propagating in tubes. Fluid dynamics equations and conservation equation of reaction progress variable were analyzed by a MUSCL-type TVD scheme and four stage Runge-Kutta time integration. Chemical reaction was modeled by using a simplified one-step irreversible kinetics model. The variable gas properties between unburned and burned states were considered by using variable specific heat ratio formulation. The unsteady computational results in three-dimension show the detailed mechanisms of rectangular and diagonal mode of detonation wave instabilities resulting same cell length but different cell width in smoked-foil record. The results for the small reaction constant shows the spinning mode of three-dimensional detonation wave dynamics, which was rarely observed in the previous numerical simulation of the detonation waves.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2005년도 제31회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.28-31
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• 2005

The numerical simulation is conducted for analysis flame structure of superdetonative ram accelerator experiment by ISL(French-German Research Institute in Saint Louis). Fully coupled chemically non-equilibrium Navier-Stokes equation is used. Shockwave structure of superdetonative ram accelerator and behavior of detonation wave is studied. Maintaining of detonation wave is very important to accelerate projectile, Because detonation wave make high pressure gases and this high pressure accelerate projectile.

• 한국연소학회지
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• 제1권1호
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• pp.83-91
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• 1996

A numerical study is carried out to examine the ignition and propagation process of detonation wave in SCRam-accelerator operating in superdetonative mode. The time accurate solution of Reynolds averaged Navier-Stokes equations for chemically reacting flow is obtained by using the fully implicit numerical method and the higher order upwind scheme. As a result, it is clarified that the ignition process has its origin to the hot temperature region caused by shock-boundary layer interaction at the shoulder of projectile. After the ignition, the oblique detonation wave is generated and propagates toward the inlet while constructing complex shock-shock interaction and shock-boundary layer interaction. Finally, a standing oblique detonation wave is formed at the conical ramp.

• 한국추진공학회지
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• 제12권2호
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• pp.66-73
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• 2008

본 논문에서는 환형 관에서의 데토네이션 파의 전파 특성을 살펴보았다. 이전의 연구에 이용된 수치 기법과 이동 계산 창 기법을 본 연구에 이용하였으며, 관 폭의 값으로 무차원화 된 곡률 반경을 유일한 기하학적 변수로 고려하여 일련의 해석을 수행하였다. 곡률 반경이 작은 환형 관에서 데토네이션 파는 불안정하여 정규적인 데토네이션 셀 구조가 나타나지 않으며 셀 구조가 유지될 수 있는 임계 곡률 반경이 존재함을 알 수 있었다. 곡률의 효과로 관의 내벽 및 외벽은 압력 차가 발생하며, 외벽 쪽에 서는 overdriven 데토네이션의 경향을 가진다. 예상할 수 있는 바와 같이 곡률 반경이 커지면서 직선관의 결과에 수렴한다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 제26회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.57-62
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• 2003

A general procedure of obtaining reliable one-step kinetics model for hydrocarbon mixture from the fully detailed chemistry is described iin this study. One-step theoretical formulation of the induction parameter model IPM uses a theoretical reconstruction of the induction time database obtained from a detailed kinetics library. Non-dimensional induction time calculations is compared with that of detailed kinetics. The IPM was latter implemented to fluid dynamics code and applied for the numerical simulation of detonation wave propagation. The numerical results including the numerical smoked-foil record show the all the details of the detonation wave propagation characteristics at the cost around 1/100 of the detailed kinetics calculation.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권6호
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• pp.706-712
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• 2014

폭약은 높은 에너지를 포함하는 반응성 물질이며 폭발이 발생할 경우 강한 빛, 높은 열, 소음 및 고압을 발생시킨다. 폭발 지점 주변의 손상은 대부분 높은 과압과 폭풍파에 영향을 받는다. 따라서 폭발에 의한 압력 및 폭풍파의 분석이 매우 중요하다. 본 연구에서는 HMX와 같은 고폭화약의 최대 과압 및 폭풍파 속도를 분석하였다. 먼저 HMX 폭발에 관하여 4가지 경우를 선정하고 폭발현상을 모델링하였으며 HMX의 양에 따른 폭발시뮬레이션을 통하여 최대 과압 및 폭풍파 속도를 도출하였다. 또한, 폭발이 Geometry 중심에서 일어난다고 가정하고 계산된 과압과 폭풍파 속도로부터 폭심에서 인접해 있는 위치의 영향을 분석하였다. 대조군으로 이용된 TNT도 함께 시뮬레이션 및 분석하였으며 HMX 시뮬레이션 결과와 비교함으로써 HMX의 상대적인 과압 및 폭풍파속도를 확인하였다. 본 연구는 HMX가 포함된 복합화약이 폭발하였을 경우 최대 과압 및 폭풍파속도 산정 시 기초데이터로 활용할 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권11호
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• pp.1094-1103
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• 2008

수소나 탄화수소 계열 연료의 비정상 연소에 의해 발생된 데토네이션 파와 같은 이동 하중이 특정한 속도로 파이프 내부에서 전파하는 경우를 고려한다. 파이프 내부를 통과하는 데토네이션 파의 속도는 굽힘파의 활성화 정도와 큰 변형을 일으키는 공진이 발생할 가능성을 결정한다. 본 연구에서는 데토네이션 파가 파이프 내부를 통과할 때의 변위의 이론적해와 공진현상이 일어날 조건을 설명하였다. 또한 이론적 결과를 다중물질간의 간섭을 고려한 DNS를 통하여 이론의 정당성을 증명하였다. 이 정당성을 기반으로 하여 보다 더 실제적인 상황에서 일어날 수 있는 경우에 대하여 고려하였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 일반적인 원자력, 화학, 설비 산업에서 발생할 수 있는 수소나 탄화수소 관련 폭발에 의한 사고들을 예방할 수 있을 것으로 기대된다.