• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.349-352
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• 2010

본 연구는 스크램젯의 연소특성 연구 및 스크램젯 엔진의 지상연소시험의 필수 장비인 공기가열기의 개념 연구에 대한 것이다. 공기가열기는 스크램젯의 흡입구나 연소실로 고온의 공기를 공급하기 위한 다양한 방법 중 하나이며, 고온의 연소가스와 실제 공기에 보다 유사한 혼합기체(혼합공기)를 얻을 수 있는 연료를 사용하여야 한다. 본 연구에서는 이러한 형식을 갖는 외국의 공기가열기를 조사하고, 스크램젯 비행체를 개발하기 위한, 액화천연가스(CH4)와 수소를 연료로 사용하는 공기가열기의 인젝터를 개념 설계하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권12호
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• pp.3187-3195
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• 1993

Combustion of liquid-fuelled combustion in a high-temperature vitiated-air stream was studied. The mathematical formulation comprise the application of Eulerian conservation equation to the gas phase and Lagrangian equation of droplet motion. The latter is coupled with a droplet-tracking technique (PSI-CELL Model) which regard the droplet phase as a source of mass, momentum, and energy to the gaseous phase. Reaction rate is determined by taking into account the Arrhenius reaction rate based on a single-step reaction mechanism. The calculated profiles show somewhat uncertainess at the upstream, but bases data for designing the combustor followed by 2-phase flow were obtained.

• 한국추진공학회지
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• 제26권1호
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• pp.88-97
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• 2022

본 연구에서는 직접 연결식 초음속 연소기의 지상 시험 장치에 고온, 고압 공기 공급을 위한 연소식 공기 가열기를 설계 및 제작하였으며, 목표 설계점 만족 여부를 검증하기 위한 실험을 수행하였다. 연소식 공기 가열기 노즐 출구의 상부 경계, 하부 경계 및 중앙에 쐐기를 설치하여 마하수가 2.0 수준을 만족하는 것을 확인하였으며, 연소실 내부 압력 또한 설계점과 비교하여 만족할만한 수준으로 나타났다. 온도의 경우 열전대의 노출되는 정도와 느린 응답 특성에 의해 측정된 온도의 편차가 크게 나타났다. 이후 연소식 공기 가열기 후방에 격리부를 연결하고 동일한 방법으로 마하수를 측정하였으며, 격리부 출구 중앙의 마하수는 1.8~1.9 정도로 소폭 감소하였다.

• 한국분무공학회지
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• 제7권3호
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• pp.12-17
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• 2002

In this paper, spray and combustion characteristics of a liquid-fueled ramjet engine were experimentally investigated. The spray penetrations were measured to clarify the spray characteristics of a liguid jet injected transversely into the subsonic vitiated airstream, which is maintained a high velocity and temperature. The spray penetrations are increased with decreasing airstream velocity, increasing airstream temperature, and increasing air-fuel momentum ratio. To compensate our results of penetrations, the new experimental equation were modified from Inamura's equation. In the case of insufficient penetration, the combustion phenomenon in ram-combustor were unstable. Therefore, the temperature distribution was slanted to the low wall of the ram-combustor. These trends gradually disappeared as the length and air temperature of the combustor became longer. Combustion efficiency increased when the length of the combustor was long and the air temperature was high. Especially, stable flame region is enlarged when the length of the combustor was long and the air temperature was high. Type Abstract here. Type Abstract here.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.447-450
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• 2010

$CH_4-O_2$ vitiated 공기가열기에서의 유동 오염도 분석을 위해 가열기 및 노즐 영역에 대한 평형 및 평형 유동장 계산을 수행하였다. 유동장은 일차원 비점성 유동으로 가정하였으며 계산 결과는 측정값과 비교하였다. 연구결과 연소 지연이나 중단 현상에 영향을 주는 오염원으로써 NO 성분의 존재를 파악하기 위해서는 비평형 유동장 계산이 고려되어야 함을 알 수 있었다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제5권1호
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• pp.107-115
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• 2002

In this paper, spray and combustion characteristics of a liquid-fueled ramjet engine were experimentally investigated. The spray penetrations were measured to clarify the spray characteristics of a liquid jet injected transversely into the subsonic vitiated airstream, which Is maintained a high velocity and temperature. The spray penetrations are increased with decreasing airstream velocity, increasing airstream temperature, and increasing air-fuel momentum ratio. To compensate our results of penetrations, the new experimental equation were modified from Inamura's equation. In the case of insufficient penetration, the combustion phenomenon in ram-combustor were unstable. Therefore, the sufficient penetration must be considered to make a stable flame.

• 한국추진공학회지
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• 제22권4호
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• pp.68-75
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• 2018

본 연구는 설계된 고온 고압 연소식 공기가열기의 성능을 확인하기 위한 성능시험과 그 결과분석에 대한 것이다. 총 4가지의 시험조건에 대한 시험과 3가지 조건에 대한 레이크 측정 시험이 수행되었다. 성능시험결과 목표 온도와 공급 유량조건을 모두 만족하였으며, 최대 공급온도 2000 K, 최대 연소압력 40 bar의 조건을 만족하였다. 공급된 메탄의 유량은 이론값보다 최대 36% 증가하였으며, 측정된 온도는 이론적으로 계산된 온도보다 최대 19.6%의 차이를 보였다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제17권12호
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• pp.2019-2026
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• 2003

Spray and combustion characteristics of a dump-type ram-combustor equipped with a V-gutter flame holder were experimentally investigated. Spray penetrations with a change in airstream velocity, air stream temperature, and dynamic pressure ratio were measured to clarify the spray characteristics of a liquid jet injected into the subsonic vitiated airstream, which maintains a highly uniform velocity and temperature. An empirical equation was modified from Inamura's equation to compensate for experimental conditions. In the case of insufficient penetration, the flame in the ram-combustor was unstable, and vice versus in the case of sufficient penetration. When the flame holder was not equipped, the temperature at the center of the ram-combustor had a tendency to decrease due to the low penetration and insufficient mixing. Therefore, the temperature distribution was slanted to the low wall of the ram-combustor. These trends gradually disappeared as the length of the combustor became longer and the flame holder was equipped. Combustion efficiency increased when the length of the combustor was long and the flame holder was equipped. Especially, the effect of the flame holder was more dominant than that of the combustor length in light of combustion efficiency.

• 한국추진공학회지
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• 제19권1호
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• pp.18-24
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• 2015

흡입 공기 온도가 연소 효율에 미치는 효과를 조사하기 위하여, 보론 카바이드가 충전된 그레인을 사용하여 실험을 수행하였다. 시험 결과 무차원화한 연소 효율은, 보론 입자의 증가된 연소 결과로 흡입 공기 온도가 올라감에 따라 증가하였다. 연소 효율은 증가하고 있지만, 반-실험적 방법에 의한 전반적인 효율은 온도가 올라감에 따라 감소하고 있다. 열입력 매개 변수와 연소실 마하 수를 변수로 브레이튼 사이클을 적용하여 분석하였으며 이들 두 인자가 성능에 여향을 미치고 있고, 실험 결과에서도 같은 추세를 보였다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2015년도 제51회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.265-266
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• 2015

The multi-environment PDF model coupled with flamelet generated manifolds(FGM) has been developed for a large eddy simulation of turbulent partially premixed lifted flame. This approach has a capability to realistically account for the transport and evolution of probability density function for mixture fraction and progress variable with the manageable computational burden. Using the tabulated chemistry, it is possible to track radical distributions which is important to predict autoignition process with the vitiated coflow environment. Numerical results indicate that the present yields the good agreement with experimental data in terms of mixture fraction, temperature, and species mass fractions.