• 한국추진공학회지
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• 제4권3호
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• pp.38-44
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• 2000

통상적으로 액체로켓의 노즐은 재생냉각에 의해 고온의 연소가스로부터 보호된다. 그러나 재생 냉각의 경우, 시스템에 상당한 투자가 요구되며, 잦은 엔진 결함의 원인을 제공하기도 한다. 최근들어 액체로켓에 재생냉각을 사용하지 않고, 연소실과 노즐 보호를 위해 삭마재료가 사용되고 있다. 노즐재료에 대한 삭마량과 삭마형상 연구를 위해 500회 이상의 연소실험이 수행되었다. 그러나 연소실험을 통한 삭마특성은 전혀 예측할 수 없는 방향으로 진행되고 있으며, 실험에 사용된 액체로켓의 작동범위가 실제 로켓과 거의 유사하다는 것을 감안한다면, 삭마재질을 로켓에 적용하기 위해서는 상당한 주의가 필요할 것으로 판단된다. 실험변수는 추진제의 공급 순서, 인젝터의 형상, 점화기의 위치, 그리고 액체산소의 공급온도이다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2003년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.359-364
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• 2003

Heat regenerator occupied by regenerative materials improves thermal efficiency of regenerative combustion system through the recovery of sensible heat of exhaust gases. By using one-dimensional two-phase fluid dynamics model, the unsteady thermal flow of regenerator with spherical particles, were numerically analyzed to evaluate the heat transfer and pressure losses and to suggest the parameter for designing heat regenerator. It is confirmed that the computational results, such as air preheat temperature, exhausted gases outlet temperature, and pressure losses, agreed well with the experimental data conducted from Chugairo. The thermal flow in heat regenerator varies with porosity, configuration of regenerator and diameter of regenerative particle. Assuming a given exhaust gases temperature at the regenerator outlet, the regenerator length need to be linearly increased with inlet Reynolds number of exhaust gases. It is considered that inlet Reynolds number of exhaust gases should be introduced as a regenerator design parameter.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제21회 추계학술대회 논문집
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• pp.53-56
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• 2003

본 연구에서는 액체로켓에서 널리 사용되는 냉각시스템이 장치된 실험용 액체로켓 엔진을 설계하고 제작하여 연소실험을 수행한 내용을 다루었다. 연소실험을 통해 측정한 열유속이 계산에 의한 해석결과와 유사하므로 실제로켓엔진의 설계 및 제작에 설계 프로그램을 이용할 수 있음을 확인하였다. 또한 연소실험결과 연소압과 혼합비가 추력실에서 발생하는 열유속에 미치는 영향을 고찰하였다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2004년도 제28회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.242-247
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• 2004

An Experimental study was conducted on spray combustion using dual swirlers at different outlet angle; co-swirl and counter-swirl. To understand the characteristics of turbulent spray combustion of dual swirl flow (DSF), the axial helical annular vaned swirlers with various swirl ratios and combination of angle and direction were designed. and temperature measurements of a rapidly thermocouple insertion and measurements of soot volume fraction and microrstructure using thermophoretic sampling particle diagnostic (TSPD) as TEM were carried out. The NOx, $CO_2$, $O_2$, etc. was analyzed using emission gas analyzer. The results show that flame stability were maintained under very lean condition. for both co-swirl and counter-swirl case. And though Counter-swirl case kept the higher temperature region compared to co-swirl case, Counter-swirl combustion represented less NOx emission and soot formation than co-swirl case.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2003년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.573-578
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• 2003

본 논문은 산업체에서 발생하는 휘발성 유기물질을 연소하는 직접연소기술에 선회연소 개념을 접목하여 개발된 Cyclonic recuperative thermal oxidation system의 연소성능 실험 결과이다. 기존의 recuperative system의 열효율이 75%로 regenerative thermal oxidation보다 낮아 운전비가 많이 소요되는 단점을 극복하기 위해 기존의 연소실에 cyclone 연소시스템을 적용하여 고효율화 시키고자 하는 것이 핵심이다.(중략)

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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• pp.313-317
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• 2005

The facility improvement for hot firing test of combustion chamber having thrust of 30-tonf class and chamber pressure of 60bara were performed at ReTF in KARI. The KSR-III main engine having combustion pressure of 13bara and thrust of 12.5tonf had been successfully tested in this facility. To increase the capability of the facility, the feeding and the trust measurement system have been modified. The modification of the feeding system plays also a role of ensuring the stability of propellant supply and two step ignition sequence of combustion chamber. The one-axis thrust measurement system of up to 60tons has been newly manufactured and installed in test stand and the water/kerosene supply lines with high pressure vessel of $4m^3$ and gas nitrogen vessel of $10m^3$ have been designed for regenerative cooling system. The results of cold flow test show that this facility has been successfully improved to satisfy the requirement for hot firing test of high performance combustor.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권10호
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• pp.1412-1419
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• 2003

Heat regenerator occupied by regenerative materials improves thermal efficiency of combustion system through the recovery of sensible heat of exhaust gases. By using one-dimensional two-phase fluid dynamics model, the unsteady thermal flow of regenerator with spherical particles, was numerically analyzed to evaluate the heat transfer and pressure losses and to derive the design parameter for heat regenerator. It is confirmed that the computational results, such as air preheat temperature, exhausted gases outlet temperature, and pressure losses, agreed well with the experimental data. The thermal flow in heat regenerator varies with porosity, configuration of regenerator and diameter of regenerative particle. As the gas velocity increases with decreasing the cross-sectional area of the regenerator, the heat transfer between gas and particle enhances and pressure losses decrease. As particle diameter decreases, the air is preheated higher and the exhaust gases are cooled lower with the increase of pressure losses. Assuming a given exhaust gases temperature at the regenerator outlet, the regenerator need to be linearly lengthened with inlet Reynolds number of exhaust gases, which is defined as a regenerator design parameter.

• 한국추진공학회지
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• 제8권3호
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• pp.1-9
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• 2004

냉각장치가 있는 실험용액체로켓엔진으로 연소실험을 수행하였다. 냉각제의 온도변화를 측정하여 추력실에서 발생하는 열 유속을 계산하였고, 이 결과를 기 개발된 수치해석 방법에 의해 예측한 열유속과 비교하였다. 그 결과 9%이내의 오차를 보이므로 개발된 수치해석 방법은 실제 로켓엔진의 설계 및 제작에 이용 가능하며, 연소압 및 혼합비가 열 유속에 일정한 비례관계를 가지고 영향을 미치고 있음을 고찰하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.232-235
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• 2017

초음속 스크램제트 연소기는 약 2000K 이상의 고온과 빠른 유속을 가지는 연소 환경에 노출되며 현재 inconel 등의 고온 금속 소재를 적용하고 있다. 이러한 금속소재는 1000K 이상의 고온 환경에서 물성 저하 현상이 크게 나타나 장시간 및 재사용이 불가능하다. 이에 본 연구에서는 차세대 고온 내열 소재로 주목 받는 섬유강화 세라믹 복합소재를 스크램제트 연소기에 적용하기 위한 연구를 수행 하였으며, 연소효율 향상을 위해 고온의 연료를 분사할 수 있는 재생냉각형 연소기 제조를 위한 기초 기술을 개발 하였다.

• 에너지공학
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• 제12권1호
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• pp.35-41
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• 2003

본 연구에서는 배가스의 현열회수를 통해 연소기기의 열효율을 향상시키는 축열연소시스템에서 구형축열체를 이용한 축열기내 열유동을 해석할 수 있는 수치해석 코드를 개발하였다. 이를 통해 축열기내 비정상 열유동을 해석하고 축열기 길이를 포함한 축열기 형상과 축열체 구경에 따른 배열회수와 압력손실의 관계를 파악해 보았다. 수치해석은 1차원 2상 유체역학 모델을 도입하여 MacCormack방식으로 해를 얻었으며, 실험적 경향과 일치함을 알 수 있었다. 개발된 수치코드를 통해 얻은 결론은 축열기 길이가 길고 입자구경이 작으며 축열기내 유체 유속이 빠른 경우에 많은 배열을 회수할 수 있으나 압력손실이 커짐을 알 수 있었다.