• 제목/요약/키워드: Maximum Combustion Pressure

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전부하 운전조건에서 메탄올 개질연료를 사용한 가솔린 엔진의 연소특성에 대한 수치해석 (A Numerical Analysis on Combustion Characteristics of the Gasoline Engine using Methanol Reformulated Fuels under WOT Condition)

  • 이석영;전충환
    • 에너지공학
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    • 제20권2호
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    • pp.163-169
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    • 2011
  • 기관의 구조를 변경하지 않는 상태에서 RM50의 사용 가능성에 대한 결정을 하기 위해 수치해석을 수행하였다. 열발생률을 비교한 결과 기관회전수가 증가할수록 각 연료간의 차이가 감소하였으며, RM50, 가솔린의 순서로 열발생률의 최대치가 높음을 알 수 있었다. 이는 연료의 연소속도의 순서와 동일하였다. 난류연소속도는 RM50이 가장 높으며 난류강도의 곡선은 난류 연소속도 곡선과 비슷한 경향을 보이고 있으며 RM50이 다른 연료에 비해 연소속도가 빠르고 소염거리가 짧으므로 연소실의 온도가 높아 NO 배출물을 증가시키는 요인이 되지만 NO의 화학적 반응 동력학의 영향에 의해 결과적으로 NO 배출물을 감소시킨다. 따라서 RM50 연료의 사용 가능성을 예측할 때는 연료의 저위발열량에 의한 실린더내 온도뿐 만 아니라 연소속도를 포함한 연소특성까지 고려할 필요가 있다.

축소형 칼로리미터의 냉각성능 해석 (Cooling Performance Analysis of Sub-scale Calorimeter)

  • 조원국;문윤완
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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    • pp.9-12
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    • 2003
  • KSR-III 축소형 엔진을 원형으로 하는 8채널형 칼로리미터의 냉각성능해석을 수행하였다. 축대칭 압축성 해석에 의한 연소실 벽으로의 열유속을 이용하여 3차원 냉각유로 내부의 열전달 해석을 수행하였다. 연소실벽으로의 열유속은 문헌에서 제시하는 수준으로 확인되었으며 열전달 해석을 통하여 칼로리미터 개발과 운용에 필요한 냉각수의 압력강하, 냉각수 온도상승 및 연소실벽의 최고온도를 제시하였다.

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러시아의 액체로켓엔진 개발과정 및 전망 (The characteristics in the developments of Liquid Rocket Engines in Russia)

  • 김철웅;박순영;조원국;설우석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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    • pp.737-738
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    • 2010
  • 러시아의 액체로켓엔진 개발과정과 특징을 살펴보았다. 1960년대에는 closed cycle을 채용하여 연소압과 비추력을 최대한 높이려고 노력하였으며, 근래에는 기존 개발 부품의 이용과 최적화된 시험-개선과정으로 엔진개발비용을 최소화하고, 시장확대를 위한 활발한 국제협력을 진행하고 있다.

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재생냉각 연소실의 냉각성능 해석 (Cooling Performance Analysis of Regeneratively Cooled Combustion Chamber)

  • 조원국;설우석;조광래
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.67-72
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    • 2004
  • 경험식을 이용한 1차원 해석에 의하여 30톤급 재생냉각 연소기의 냉각 유로 설계를 수행하였다. 1차원 해석에 의한 벽온도는 3차원 CFD 해석과 비교하여 약 100 K의 온도차이를 보였다. 동일한 냉각성능을 유지하면서 냉각 채널의 최대 폭이 4mm 와 2mm인 두 가지 설계안을 제시하였다. 냉각유체의 압력강하는 20% 증가할 것으로 예측되었다. 열차 폐 코팅과 탄소 침착물의 열저항을 고려한 경우, 최대 벽온도는 700K로 예측되었다. 본 연구에서 제시한 냉각 방법은 용량이 부족한 것으로 판단되는 바 막냉각이 추가적으로 적용되어야 할 것으로 판단된다.

수소와 산소를 이용한 가스터빈의 구동에 관한 실험 연구 (An Experimental Study about the Running of a Gas Turbine by using Hydrogen and Oxygen)

  • 강진성;오병수
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.5-10
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    • 1997
  • Because of environmental pollution and reserve limitations of fossil fuels, several alternative energies have been developing. One of them, the hydrogen is researched as a highly probable solution. In this study pure hydrogen gas and oxygen gas are burned in combustor to reduce the emission, and a gas turbine is used. Cooling water around the combustor recovers the cooling heat loss to useful work by being expanded from liquid to vapor, being injected into the combustor and making pressure rise with working fluid to get more turbine power. Because pure hydrogen and oxygen are used, there is no carbonic emission such as CO, $CO_2$, HC nor $NO_x$, and $SO_x$. The power is obtained by turbine system, which makes lower noise and vibration than any reciprocating engine. Running of a turbine is searched under various conditions of hydrogen flow rate and water injection rate. Maximum speed of the turbine is obtained when the combustion reaches steady state. It is enable to determine the optimum rate between hydrogen flow and water injection which makes turbine run maximum speed.

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Dynamic modeling and structural reliability of an aeroelastic launch vehicle

  • Pourtakdoust, Seid H.;Khodabaksh, A.H.
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제9권3호
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    • pp.263-278
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    • 2022
  • The time-varying structural reliability of an aeroelastic launch vehicle subjected to stochastic parameters is investigated. The launch vehicle structure is under the combined action of several stochastic loads that include aerodynamics, thrust as well as internal combustion pressure. The launch vehicle's main body structural flexibility is modeled via the normal mode shapes of a free-free Euler beam, where the aerodynamic loadings on the vehicle are due to force on each incremental section of the vehicle. The rigid and elastic coupled nonlinear equations of motion are derived following the Lagrangian approach that results in a complete aeroelastic simulation for the prediction of the instantaneous launch vehicle rigid-body motion as well as the body elastic deformations. Reliability analysis has been performed based on two distinct limit state functions, defined as the maximum launch vehicle tip elastic deformation and also the maximum allowable stress occurring along the launch vehicle total length. In this fashion, the time-dependent reliability problem can be converted into an equivalent time-invariant reliability problem. Subsequently, the first-order reliability method, as well as the Monte Carlo simulation schemes, are employed to determine and verify the aeroelastic launch vehicle dynamic failure probability for a given flight time.

디이젤 噴霧 周圍氣體의 엔트레인먼트에 관한 實驗的 硏究 (Experimental Investigation of Entrainment of Ambient Gases into Diesel Spray)

  • 하종률;김봉곤
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.534-540
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    • 1988
  • 본 연구에서는 디이젤분무 주위기체의 유동특성중에서 유동속도에 관하여 보 고 하였다. 본모에서는 분무기간중 분사압력의 시간경과특성이 상이한 두 종류의 분 사계를 사용하여 생성된 분무와 주위 기체와의 유동방향의 시간경과 및 유입시기, 정 상유입속도 도달시간등을 분무의 축방향과 반경방향에 대하여 상세한 측정결과를 얻었 기에 보고한다.

단일 영역 모델 열발생율 계산 방법의 개선에 관한 연구 (A Study on the Calculation of Heat Release Rate to Compensate the Error due to Single Zone Assumption in Diesel Engines)

  • 김기두;윤욱현;하지수;류승협
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제28권7호
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    • pp.1063-1071
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    • 2004
  • Accurate heat release analysis of cylinder pressure data is important for evaluating performance in the development of diesel engine However, traditional single zone first law heat release model(SZM) has significant limitations due to the simplified assumption of uniform charge and neglecting local temperature inside cylinder during combustion process. In this study. heat release rate based on single zone heat release model has been evaluated by comparison with computational analysis results using Fire code which is based on multi-dimensional model(MDM). To overcome limitations due to simplicity of single zone assumption. especially the influence of specific heat ratio on gross heat release has been esteemed and newly suggested were the equation $\gamma$= $\gamma$(${T/T}_{max}$) which describes the variations of gases thermodynamic properties with mean temperature and maximum mean temperature inside cylinder Single zone heat release model applied with this equation is shown to give very good results over whole range of operating conditions when compared with computational analysis results based on multi-dimensional model.

추력 30톤급 연소기의 냉각 성능

  • 조원국;이수용;조광래
    • 항공우주기술
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    • 제3권1호
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    • pp.197-204
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    • 2004
  • 30톤급 지상시험용 연소기의 재생냉각 유로의 설계를 수행하였다. 사용된 1차원 설계 프로그램은 NAL에서 보고한 고압 연소시험과 모비스 ECC엔진의 물냉각 성능 데이터와 비교하여 열특성 예측 성능을 검증하였다. 본 설계 조건과 유사한 고압에서의 열유속 예측 성능을 확인하였고 물냉각 성능 역시 참고문헌에서 제시하는 것과 동일한 수준의 정확성을 가지는 것으로 검증되었다. 열차폐 코팅 효과를 생략할 경우, 내벽의 최고온도는 약 720 K이 될 것으로 예상되며 냉각유체와 접하는 금속부의 온도는 코킹온도 이하일 것으로 확인되었다. 열차폐 코팅이 적용되었을 경우, 냉각유체 Jet-A1의 예상되는 온도상승은 약 100 K이다.

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A Study on the Torsional Vibration Characteristics of Super Large Two Stroke Low Speed Engines with Tuning Damper

  • Barro Ronald D;Kim Sang-Hwan;Lee Don-Chool
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2006년도 추계학술대회논문집
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    • pp.776-785
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    • 2006
  • Ship builder's requirement for a higher power output rating has lead to the development of super large two stroke low speed diesel engines. Usually a large-sized bore ranging from 8-14 cylinders, this engine group is capable of delivering power output of more than 100,000 bhp at maximum continuous rating. Other positive aspects of this engine type include higher thermal efficiency, reliability, durability and mobility. This all playa vital role in meeting the propulsion requirement of vessels, specifically for large container ships, of which speed is a primary concern to become more competitive. Consequently, this also resulted in the modification of engine parameters and new component designs to meet the consequential higher mean effective pressure and higher maximum combustion pressure. Even though the fundamental excitation mechanism unchanged, torsional vibration stresses in the propulsion shafting are subsequently perceived to be higher. As such, one important viewpoint in the initial engine design is the resulting vibration characteristic expected to prevail on the propulsion shafting system(PSS). This paper investigated the torsional vibration characteristics of these super large engines. For the two node torsional vibration with a nodal point on the crankshaft, a tuning damper is necessary to reduce the torsional stresses on the crankshaft. Hence, the tuning torsional vibration damper design and compatibility to the shafting system was similarly reviewed and analyzed.

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