• KSTLE International Journal
• /
• 제8권1호
• /
• pp.11-15
• /
• 2007

The mechanical face seal has been tested in Korea Aerospace Research Institute (KARl) for turbopump applications. In the turbopump under current development, the mechanical face seal is installed between fuel pump and turbine to prevent a mixture of fuel and combustion gas. Generally the mechanical face seal in turbopump is exposed to severe environment because of great rotational speed, high temperature of combustion gas and high level of pressure difference. Thus a series of tests were performed to guarantee the reliability of mechanical face seal by means of simulating the practical operating conditions. The tests were conducted up to 20,000 rpm with pressure difference of 800 kPa and temperature of 620 K In addition several carbon materials for mechanical face seal were conducted to the tests to compare the life time. During the tests, the performance against leakage was monitored and the carbon wear was also measured to estimate the life of a mechanical face seal The results show that the leakage flow rates of mechanical face seal is ignorable compared to an overall flow rate of fuel pump. The carbon material which has the finest wear resistance was found during the tests. Lastly no critical failure of mechanical face seal was found during the tests and the reliability of mechanical face seal for turbopump was successfully proved.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제36권10호
• /
• pp.1011-1016
• /
• 2008

KIVA3V를 이용하여 모형 가스터빈 연소기에서 Jet-A의 분무와 연소에 관한 수치해석을 하였다. 연소기 형상은 6개의 희석홀을 가지며, 스월효과를 고려하였다. 연소 특성을 해석하기 위해 열적 NO 발생을 고려하였다. 다양한 분무각에 대해서 Jet-A 증기, 화염온도 분포와 NO 발생량에 대하여 비교하였다. 분무각이 커질수록 1차 영역에서 연료 증기가 비교적 고르게 나타나게 되며 증발이 더욱 빠르게 되고, 주변 기체와 연료 증기 사이의 혼합이 증가한다. 그 결과 고온부가 넓게 나타나게 되고, 이에 의해 열적 NO 발생이 증가한다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
• /
• 제19권6호
• /
• pp.1366-1377
• /
• 2005

Experimental study was carried out in an atmospheric pressure, laboratory-scale dump combustor showing features of combustion instabilities. Flame structure and heat release rates were obtained from OH emission spectroscopy. Qualitative comparisons were made between line-integrated OH chemiluminescence image and Abel-transformed one. Local Rayleigh index distributions were also examined. Mean temperature, normalized standard deviation and temperature fluctuations were measured by coherent anti-Stokes Raman spectroscopy (CARS). To see the periodic behavior of oscillating flames, phase-resolved measurements were performed with respect to the pressure wave in the combustor. Results on system damping and driving characteristics were provided as a function of equivalence ratio. It also could be observed that phase resolved temperatures have been changed in a well-defined manner, while its difference between maximum and minimum reached up to 280K. These results would be expected to play an important role in better understanding of driving mechanisms and thermo-acoustic interactions.

• 한국추진공학회지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.1-9
• /
• 2014

환형 연소기 내에서의 난류 연소 유동을 해석하고 유동 특성을 도출하기 위해 3차원 large-eddy simulation (LES)를 수행하였다. 연소실 내 복잡한 반응 연소 유동의 화염모사를 위해 level-set flamelet 기법을 적용하였다. 계산 모델로서 GEAE사의 LM6000 환형 싱글 연소기를 이용하였으며 작동 조건은 실험결과에 근거하였다. 연소실 내에서 난류 유동의 중요한 특징인 vortex breakdown과 스월분사기에서 분사되는 연소가스의 팽창으로 인한 중심 재순환 영역, 코너 재순환 영역 등을 관찰하였고, 난류화염 구조를 분석하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.254-257
• /
• 2017

본 논문에서는 항공 가스 터빈용 연소기 개발을 위한 단일 연소기 섹터 시험 결과에 대한 논의하였다. 연소기로 공급되는 전체 공기 중 주 연소 영역으로 공급되는 공기비율을 변화 시키면서 배출물 농도, 라이너 표면 온도 분포 및 연소기 출구 온도 패턴 등의 연소 성능 변화를 연구하였다. 주 연소 공기량이 증가함에 따라 CO와 NOx 배출 농도가 증가하는 경향이 있었으며, 연소기 출구 패턴은 개선되는 것으로 나타났다. 희석 공기공을 회전시켜 배치하는 경우 연소기 출구 온도 패턴의 변화가 민감하게 변하는 것을 확인하였다. 이러한 연구 결과는 연소기의 효율, 내구성 및 배출물 감소 성능을 고려한 연소기 라이너 설계 최적화 과정의 기초 자료로 활용할 예정이다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
• /
• 한국윤활학회 1998년도 제28회 추계학술대회
• /
• pp.3-8
• /
• 1998

The industrial revolution in England was based on the manufacturing systems by the power of water mill and rapidly progressed by the innovation of steam engine. It is no exaggeration to say that today's civilization is realized by the development of various types of power machinery, namely fluid machinery and heat engine. The electric energy is converted mainly from thermal energy (mainly steam) of mineral oil, coal and nuclear fuel through generator connected with steam turbine which is a kind of power machinery. There are various types of power machinery as shown in Tables 1a and 1b. They are classified into two types by use. One is absorption type of fluid and/or thermal energy, for examples, windmill and heat engine. The other is provision type of the energies for examples, pump, compressor and propulsion. By flow type, they are also classified by two types, turbo type and positive-displacement type. The turbo type began from water mill and windmill and evolve to steam turbine and finally to gas turbine. The positive-displacement type started from reciprocating water pump and developed into steam engine and changed to reciprocating combustion engine. The pumps and motors used in oil hydraulic system for power control are also positive-displacement type.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제36권3호
• /
• pp.251-257
• /
• 2012

본 연구에서는 이중원추형 버너가 장착된 고압연소기를 이용하여 입구공기온도, 공기비 그리고 연소실 압력조건에 따른 NOx 배출 특성을 실험적으로 조사하였다. 배기가스 온도와 NOx 배출량은 동일한 연소실 끝단지점에서 측정되었다. NOx 배출량은 공기비가 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었으며, 입구공기 온도와 연소실의 압력이 높아질수록 증가하는 경향을 나타내었다. 특히 입구공기 온도의 증가는 희박 영역에서 가연한계를 증가시켜 높은 단열화염 온도를 가짐에도 불고하고 저감된 NOx 배출 수준을 얻을 수 있었다. 연소실 압력이 증가할수록 Thermal NOx의 영향을 받는 영역에서의 NOx 배출은 큰 폭의 상승을 보였으나, 공기비가 1.8이상인 영역에서는 적은 연료량으로 인하여 적은 상승폭을 나타내었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.259-264
• /
• 2005

연소불안정과 밀접한 관련이 있는 열방출의 측정은 연소불안정을 제어하는데 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 희박예혼합연소에서 반응영역의 위치와 전체, 국소 열방출률의 지표로 많이 사용되는 $OH^{\ast}$ 이미지를 ICCD를 이용해 취득하였다. 본 연구의 목적은 당량비가 전체 열방출률과 국소 레일라이 지수 분포에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 국소 레일라이 지수 분포는 선적분된 이미지를 아벨 역변환 시켜서 화염의 중앙 단면 정보를 통해 얻을 수 있었다. 각 당량비 조건에서, 한 주기 동안의 열방출의 평균값은 당량비가 증가함에 따라 지수 함수적으로 증가하였다. 국소 레일라이 지수 분포 결과로부터, 연소불안정을 증폭시키거나 소멸시키는 영역을 분명히 알 수 있었다. 이것은 넓은 당량비 조건에 대한 화염구조와 연소불안정 영역에 대한 통찰력을 제공한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
• /
• pp.150-153
• /
• 2006

액체 로켓 엔진의 가스발생기는 터빈 블레이드의 열적 손상을 막기 위해 온도의 제한이 있으며 이를 위해 농후 또는 희박 연소를 하게 된다. 따라서 비평형 화학 반응이 주로 발생하며 이를 해석하는 것은 매우 어렵다. 본 연구에서는 케로신과 액체산소를 추진제로 하는 가스발생기에 대하여 Dagaut이 제안한 상세 화학 반응 단계를 사용하여 완전 혼합 반응기 연소 모델의 수정을 통해 계산하였으며, Frenklach의 soot 모델을 적용하여 예측 결과의 몰 분율, 가스 물성치 등의 결과에 대한 개선 방향을 제시하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.52-57
• /
• 2012

액체로켓은 연소기, 가스발생기, 터보펌프, 터빈 등으로 구성된 시스템이며, 각 요소들을 연결해주는 공급계 부품들로 구성되어 있다. 각 부품들이 액체로켓 성능에 복합적인 영향을 미치기 때문에 개념설계 전 시스템의 전체적인 예비해석이 반드시 필요하다. 액체로켓 엔진 시스템의 각 구성품 모듈을 고려한 통합 해석 프로그램의 개발은 이루어지지 않았다. 본 논문에서는 액체로켓 공급계 부품의 모델구성 및 검증을 거친 후 가스발생기 사이클 구성하였으며, 대표적인 가스발생기 사이클인 F-1 엔진의 결과와 비교하였다.