• 한국추진공학회지
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• 제17권5호
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• pp.54-59
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• 2013

현재 Micro Shock Tube는 다양한 공학응용분야에 적용되고 있으며, 특히 우주항공 및 연소기술 그리고 약물전달 등의 분야에서 광범위한 잠재력을 가진 장치 중 하나이다. 그러나 Micro Shock Tube에서의 유동 특성은 작은 직경으로 인해 형성되는 매우 낮은 Reynolds Number와 높은 Knudsen Number의 영향으로 일반적으로 잘 알려진 Macro Shock Tube의 유동 특성과 상이하게 나타난다. 본 연구에서는 이러한 Micro Shock Tube의 유동 특성을 상세히 연구하기 위해 직경이 다른 두 가지 Micro Shock Tube의 실험을 수행하였다. 충격파 전파를 측정하기 위해 고압관의 파막압력 그리고 저압관의 세 지점에 센서를 설치하여 압력을 측정하고 분석하였다. 본 연구로부터, 동일한 파막압력에서 Micro Shock Tube 직경의 증가에 따라 충격파 전파속도가 증가하였고, 반사파의 영향도 더 크게 받았다.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제5권4호
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• pp.171-178
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• 2009

$PM_{2.5}$ is one of critical air pollutants due to its high absorbability of heavy metallic fumes, PAH and bacillary micro organisms. Such a fine particulate matter is often formed through various nucleation processes including condensation. This study attempts to find the nucleation behaviors of $PM_{2.5}$ arisen from coal power stations using a classical heterogeneous Fletcher's theory. The numerical simulation by C-language could approximate the nucleation process of $PM_{2.5}$ from water vapor, of which approach revealed the required energy for embryo formation and embryo size and nucleation rate. As a result of the calculation, it was found that wetting agents could affect the particle nucleation in vapor condensation. In particular, critical contact angle relates closely with the vapor saturation. Particle condensation could be reduced by lowering the angles. The wetting agents aid to decrease the contact angle and surface tensions, thereby may contribute to save the formation energy.

• 대한기계학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.717-725
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• 1989

본 연구에서는 미분탄의 연소과정을 파악하기 위하여 메탄-공기 예혼합 화염에서 연소중인 석탄입자를 단계별로 여러 위치에서 순간 냉각에 의해 채취한 후 단면을 관측함으로써 미분탄 연소과정의 해석을 시도하였다. 산소 함유량이 미분탄 연소에 미치는 영향을 고려하기 위하여 반응로에서의 연소 조건을 바꾸어 보았다. 또한 미분탄 연소과정의 이해를 돕기 위해 비분탄을 도가니에 넣어 전기 로에서 가열하여 얻은 챠르와 공기중에서 가열하여 얻은 회(ash)에 대한 단면을 관측하였다. 시험용 미분탄은 국내 발전소 등지에서 대량 소비되는 수입 유연탄을 사용하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.341-350
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• 2011

마이크로 크기의 단일 마그네슘 입자의 연소 해석을 위해 간단하면서도 점화와 연소과정 전체를 모사한 모델을 사용하여 각각의 주요 파라메터별 영향을 도출하는 연구를 수행하였다. 계산에 사용된 모델은 액적 연소의 경우와 유사하게 보존 및 이송 방정식들을 사용하여 모사되었으며 입자의 온도가 1200 K에 도달하면 점화단계를 종료하고 준정상연소 단계로 전환되었다. 선행 연구를 참고하여 주요 파라메터를 선정하였으며 주요 파라메터로는 초기 입자크기, 대류 열전달의 유무, 외기 온도, 압력 등이 선정되었고, 간단한 열역학적 모델임에도 불구하고 정량적으로 실험 데이터와 유사하게 각각의 파라메터의 영향을 평가할 수 있음을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권6호
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• pp.734-739
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• 2009

미세 조류의 열화학적 반응 특성을 고찰하기 위하여 열중량 반응기(I.D. 5.5 cm, Height 1 m)를 이용하여 클로렐라의 열분해, 연소, 부분 산화에 따른 실험을 수행하였다. 반응 온도($500{\sim}800^{\circ}C$), 클로렐라의 수분 함유량(0~60%), 산소 농도(0~21%)에 따른 클로렐라의 무게 감량 변화를 관찰하였으며 이를 이용하여 열분해, 연소, 부분 산화 반응 특성을 고찰하였다. 수분 함량이 증가함에 따라 탄소 전환율과 반응성이 감소하는 경향이 발견되었다. 열분해의 경우, 건조 시료(수분 함량 0%)에 비하여 수분 함량이 늘어남에 따라 탄소 전환율과 반응성이 급격하게 감소한 반면, 부분 산화(5%) 및 연소의 경우에는 수분 함량이 60%가 되면서 탄소 전환율 및 반응성이 감소하는 경향이 발견되었다. 반응온도 및 산소의 분압이 증가함에 따라 탄소 전환율은 증가하는 경향을 보였으며 chlorella의 연소 반응식은 다음과 같다. $\frac{dX}{dt}=(7.41{\times}10^{-1})$exp$\left(-\frac{19600}{RT}\right)(P_{O_{2}})^{0.209}(1-X)^{2/3}$.

• 한국연소학회지
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• 제19권4호
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• pp.8-13
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• 2014

Flow distribution of fuel nozzles for a combustor in a micro gas turbine is numerically investigated. The fuel supply system for the present study has 12 single nozzles with a diameter of several hundred micrometers. A uniform temperature distribution of a combustor outlet should be achieved for maximizing the lives of the turbine blades and nozzle guide vanes. For this, it is very important to uniformly supply fuel to a combustor. In order to investigate flow distributions of fuel nozzles, numerical models for fuel nozzles are made and solved by a commercial code, ANSYS FLUENT. An effect of a fuel nozzle diameter and fuel flow rates on flow distribution of fuel nozzles is numerically investigated. As a result, non-uniformity is increasing as a diameter of a single fuel nozzle increases. Finally, an appropriate diameter of a single fuel nozzle is suggested.

• 한국연소학회지
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• 제11권4호
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• pp.9-13
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• 2006

Recent advances in energetic materials modeling and high-resolution hydrocode simulation enable enhanced computational analysis of bio-medical treatments that utilize high-pressure shock waves. Of particular interest is in designing devices that use such technology in medical treatments. For example, the generated micro shock waves with peak pressure on orders of 10 GPa can be used for treatments such as kidney stone removal, transdermal micro-particle delivery, and cancer cell removal. In this work, we present a new computational methodology for applying the high explosive dynamics to bio-medical treatments by making use of high pressure shock physics and multi-material wave interactions. The preliminary calculations conducted by the in-house code, GIBBS2D, captures various features that are observed from the actual experiments under the similar test conditions. We expect to gain novel insights in applying explosive shock wave physics to the bio-medical science involving drug injection. Our forthcoming papers will illustrate the quantitative comparison of the modeled results against the experimental data.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2004년도 제28회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.37-41
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• 2004

Quenching phenomena is one of major concern in development of millimeter or sub-millimeter scale micro combustor for the size of the combustor is near extinction condition. In this work we focused on the effect of combustor wall condition that was parameterized by Perovskite LSC($La_{0.8}$$Sr_{0.2}$$CoO_3$) redox catalyst. The experiment was done by variable gap-width 2D wall equipment. The flame was produced by premixed methane-air jet issuing from millimeter-scale slot burner and it propagated through the narrow gap of the walls. By comparison of flame behaviour near catalyst-coated wall and simple glass wall, we investigated the effect of possible surface reaction on quenching phenomena. The flame between two plates was observed where the gap of the plates was reduced stepwise from 20mm to a distance of quenching occurrence. The two flames with and without surface modification were almost same by observation. But the gap for the occurrence of quenching was increased between catalyst-coated wall. So we concluded that surface reaction close to combustor wall has a negative effect on micro combustion.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제9권3호
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• pp.77-87
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• 2006

Micro- or nano-size particles are required to improve the combustion efficiency and stability in the case of solid explosives and propellants. The micro-structural properties of an energetic material strongly influence the combustion and explosion behavior. However, the traditional size reduction techniques, including milling, are not suitable for production of ultra-fine size particles. As an alternative to the traditional techniques, various re-crystallization processes based on supercritical fluids have recently been proposed. Supercritical fluids are fluids at temperatures and pressures above their critical point. In principle, they do not give problems of solvent contamination as they are completely released from the solute when the decompression occurs. Rapid Expansion Supercritical Solutions(RESS) and Supercritical Anti-Solvent Process(GAS/SAS) are representatives of a nano-size particle formation process of energetic materials using supercritical fluids. In this work, various fine particle formation processes using supercritical fluids are discussed and the results are presented.

• 한국추진공학회지
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• 제8권2호
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• pp.54-61
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• 2004

추진 시스템을 포함해 구성요소의 소형화가 최근 위성체 기술의 경향이다. 소형위성 추진기관은 크기 축소라는 기술적 도전일 뿐만 아니라, 기본적인 유동/연소 구속조건의 결합을 보이고 있다. 본 논문에서는 냉각 가스 마이크로 추력기에서 마이크로 노즐의 물리적 구속조건에 대해 살펴보았다. 또한 미소 추력의 측정 방법에 대해서도 언급하였다.