• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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• pp.169-174
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• 2006

본 연구는 재생냉각형 고압 축소형 연소기 설계에 관한 것으로 이 연소기를 제작하기 전에 열유속측정을 위한 물냉각 고압 축소형 연소기를 제작하였다. 물냉각 고압 축소형 연소기의 연소시험결과 높은 연소성능 및 냉각성능이 검증된 설계 조건을 얻었고 이를 바탕으로 재생냉각형 고압 축소형 연소기의 형상을 설계하였다. 설계된 연소기의 형상은 제작이 완료된 후 연소시험을 수행하여 실용성을 검증 할 예정이다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
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• pp.451-454
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• 2006

This paper describes the results of cold flow test and hot firing tests of an uni-element coaxial swirl injector and hot firing tests of a subscale combustor, as to the development effort of coaxial swirl injector for high performance liquid rocket engine combustor. A major design parameter for coaxial swirl injector is the recess number of a bi-swirl injector. The results of hot firing tests of the uni-element injector combustor and the sub-scale combustor are analyzed to investigate the effect of the recess number influencing on the combustion performance and pressure fluctuation. The test results of a cold flow test of the unielement combustor shows that it was shown that the change in recess number has significant effect on mixing characteristics and efficiency, while the effect of recess number on atomization characteristic is not The results of a series of firing tests using unielement and subscale combustor show that the recess length significantly affects the hydraulic characteristics, the combustion efficiency, and the dynamics of the liquid oxygen/kerosene bi-swirl injector. As a point of combustion performance, combustion efficiencies are 90% for unielement combustor and 95% for subscale combustor. The difference in the characteristic velocities between the unielement combustor and the subscale combustor may be caused by the difference in thermal loss to the combustor wall and the relative lengths of the combustion chamber. For a mixed type coaxial swirl combustor, the pressure drop across the injector increases as recess number becomes larger. The low frequency pressure fluctuation observed in unielement combustor can be related to the propellant mixing characteristics of the coaxial bi-swirl injector. The effect of the recess number on the pressure fluctuation inside the combustion chamber is more significant in un i-element combustor than the subscale combustor, of which the phenomena are also observed in time domain and frequency domain.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권1호
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• pp.74-81
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• 2002

Combustion phenomena in a sub-millimeter scale combustor have been investigated. To evaluate scale effect on flame propagation characteristics, a cylindrical combustion chamber with variable depth was built in-house. The combustor was charged with premixed gas of hydrogen and air and ignited electronically. A piezo electric pressure transducer recorded transient pressure after the ignition. Measurements were made at different test conditions specified with chamber depth and initial pressure as parameters. Visual observation was made through a quartz glass window on top side of the combustion chamber using high speed digital video camera. From the pressure data, available work was estimated and compared with energy input required for stable ignition. The preliminary results suggested that the net thermal energy release is sufficient to generate power and enables a combustor of the size in the present study to be used as the energy source of a micro power devices .

• 한국추진공학회지
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• 제11권3호
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• pp.1-6
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• 2007

연소기의 성능 향상 연구를 위해 3톤급 고압 축소형 연소기를 설계 제작하였다. 이 연소기는 하드웨어의 열적 손상을 방지하기 위해 막 냉각 및 열차폐 코팅 그리고 축방향 물냉각이 적용된 연소실과 37개의 동축 와류형 분사기를 갖는 연소기 헤드로 구성된다. 연소시험은 막 냉각 유량변화에 따라 설계점에서 수행되었고 시험결과 막 냉각 유량의 증가는 연소성능의 감소를 가져오지만 비슷한 막 냉각 유량이 적용된 시험의 경우 막 냉각 유량을 제외한 주 분사기의 혼합비에 따라 연소성능이 결정됨을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제11권5호
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• pp.31-36
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• 2007

연소 압력이 70 bar인 고압 축소형 연소기의 연소성능 특성을 알아보았다. 모든 연소시험은 하드웨어의 손상 없이 성공적으로 이루어졌다. 분사기의 혼합특성과 분사기 배열이 연소성능에 큰 영향을 미치는 요소임을 파악하였다. 연소기의 특성속도는 외부 혼합보다 내부 혼합 분사기에서 더 크게 나타났으며 단위분사기당 추진제의 유량이 감소함에 따라 특성속도도 증가하였다. 추진제 매니폴드 및 연소실에서 측정된 압력 섭동은 평균 연소압력의 3% 이하로 연소안정성 기준치 보다 낮은 값을 보여 안정적인 연소기임을 보였다.

• 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.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권3호
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• pp.417-428
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• 2021

낮은 반응성으로 인해 복잡한 공정이 필요한 무연탄은 순환유동층 내의 동적 거동을 통해 연소 특성이 고찰되어야 한다. Pilot 규모의 0.1MW_th 급 순산소 순환유동층 연소로에서의 무연탄 연소 특성을 고찰하기 위하여 본 연구에서는 전산유체해석 기법을 이용하였다. 순산소 순환유동층 보일러는 연소로(0.15 m l.D., 10 m High), 싸이클론, 재순환부 등으로 구성되었고 동일한 크기의 3D 모델 반응기를 구축하였다.실험에 사용한 무연탄은 평균 입도 1,070 ㎛, 밀도 2,326 kg/m³이다. 공기 연소에서 순산소 연소로의 연소 환경 변화에 따른 반응기 내부의 기-고 흐름 패턴을 고찰하였다. 이때, 공기 연소와 순산소 연소에서 온도 분포는 비슷한 양상을 보이지만 압력 분포는 순산소 연소에서 더 낮음을 알 수 있었다. 더불어 공기 연소에 비해 순산소 연소에서 더 높은 CO₂ 농도를 가지므로 이산화탄소 포집이 활발히 이루어질 것을 예상해 볼 수 있다. 결과적으로 본 연구를 통해 무연탄 활용 시 순환유동층 반응기의 최적화된 설계 및 운전에 기여할 수 있음을 확인하였다.