• 제목/요약/키워드: gas flow ratio

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상온 가스를 이용한 이젝터의 설계와 성능에 관한 연구 (A Study on Design and Performance of an Ejector Using Cold Gas)

  • 유이상;김태완;김민석;고영성;김선진
    • 한국추진공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.38-45
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    • 2015
  • 본 연구에서는 고고도의 저압환경 구현을 목적으로 사용되는 이젝터의 설계기법을 정립하고 상온가스를 이용한 실험을 통하여 성능변수와 형상변수에 따른 이젝터 작동 특성을 관찰하였다. 유량비, 압축비, 팽창비를 성능변수로 선정하고, 간극비를 형상변수로 선정하여 실험을 수행하였다. 실험결과 이젝터의 성능을 예측할 수 있는 성능변수들의 관계를 파악하였으며, 간극비 보다는 성능변수가 이젝터의 성능에 큰 영항을 미치는 것을 확인하였다.

희박연소 안정화를 위한 가스유동장 조건에 관한 연구 (Optimal Gas-Flow Conditions for Stabilization of Lean-Burn Combustion)

  • 이기형;이창식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.763-770
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    • 1995
  • Gas flow characteristics within the cylinder is important factors in impoving lean combustion stability. This paper shows the effects of various flow fields generated by a swirl control valve(SCV) on combustion process in a 4-valve spark ignition engine. An impulse swirl/tumble meter was used to elucidation the steady-state flow characteristics, and a rotating grating type LDV was developed to measure the mean velocity and tunbulence intensity in relation to the crank angle. These methodologies were applied to clarify the correlation between gas flow characteristics and combustion stability at a lean air fuel ratio. An analysis of the correlation revealed the gas flow conditions required to optimize a lean-burn system.

천연가스 유량변화에 따른 터보팽창기 감압시스템 운전 최적화에 관한 연구 (A Study on the Operational Optimization of Turbo-Expander Pressure Reduction System to the Natural Gas Flow Rates)

  • 유한빛;김효
    • 한국가스학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.72-79
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    • 2015
  • 천연가스 감압기지에 터보팽창기 감압시스템을 도입하여 천연가스의 감압과정에서 전기에너지를 생산할 수 있다. 터보팽창기의 효율은 천연가스의 유량과 터보팽창기 설계유량의 비에 따라 달라진다. 따라서 터보팽창기로 들어가는 유량을 조절함으로써 감압시스템을 운전하기 위한 최적조건을 결정할 수 있다. 본 연구에서는 두 곳의 저압 정압기지에서 천연가스의 압력이 17.5 bar에서 8.5 bar로 감압될 때 천연가스의 유량에 따라 생산 가능한 전력을 계산하고 계산결과의 비교를 통해 터보팽창기 감압시스템이 최적으로 운전되기 위한 조건을 찾았다. 천연가스의 평균 유량이 크고 유량의 변화가 작을 때 터보팽창기가 효율적으로 운전되었고 터보팽창기의 설계유량은 천연가스의 유량을 가장 많이 포함하는 용량에서 결정되었다. 선정된 두 정압기지에서 회수 가능한 전력생산량은 9 MW(B 기지), 12 MW(D 기지)로 추산되었다.

유로 단면 부분 폐쇄가 액체로켓엔진 성능 변화에 미치는 영향 (The Effect of Partial Blockage of Flow Passage to Performance Change of a Liquid Rocket Engine)

  • 조원국
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.67-72
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    • 2015
  • The analysis has been performed on the blockage effect at the propellant flow passage in a liquid rocket engine. This simulates an example of emergency situation where flow passage is partially blocked. The analysis method has been validated by predicting the pump head and flow rate within 1% precision against the measured data of turbopump-gas generator coupled test. When the oxidizer passage is reduced it is predicted that the mixture ratio decreases, the oxidizer pump head increases and the gas generator pressure increases. When the fuel passage is reduced it is predicted that the mixture ratio increases, fuel flow rate decreases and the fuel pump head increases.

혼합기 공급방식에 따른 덤프연소기의 연소 불안정성에 관한 실험적 연구 (A Experimental Study on the Instability of Combustion in a Dump Combustor with Respect to Fuel and Air Mixing and Flow Conditions)

  • 홍정구;이민철;이은도;오광철;신현동
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제29권8호
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    • pp.963-970
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    • 2005
  • The combustion instability of turbulent flames is the most important problem of the gas turbine combustor. Thus improved understanding of mechanisms of combustion instability is necessary for the design and operation of gas turbine combustors. In this study, the cause of the combustion instability in a rearward-step dump combustor was investigated with respect to the fuel flow modulation; choked fuel flow, unchoked fuel flow and fully premixed mixture flow. We observed various types of combustion instabilities with respect to the change of equivalence ratio, fuel flow conditions and fuel injection location. Particularly in the unchoked fuel flow condition, it was found that the oscillation time of combustion instability is strongly related to the convection time of the fuel and that the pressure fluctuation in a lab-scale combustor is highly related to the vortex and the equivalence ratio fluctuations due to fuel flow modulation and unmixedness of the fuel and air.

보호가스에 따른 소결체의 Nd:YAG 레이저 용접성 (Weldability in Nd:YAG Laser of Sintered Material Depend on Shielding Gases)

  • 김용;양현석;박기영;이경돈
    • 한국레이저가공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.1-6
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    • 2007
  • This study includes the effects of shielding gas types and flow rate on Nd:YAG Laser weldability of sintered material. The types of shielding gas were evaluated for He, Ar and N2. Bending strength, porosity rate, hardness and aspect ratio testing of laser weld are carried out to evaluated the weldability. As a results, Ar gas was showed the best welding strength even it has the most porosity content on weld metal, and depend on increases the gas flow rate, it was not only got deeper penetration depth but also showed higher bending strength. Therefore we could know that bending strength is not only affect the porosity content but also melting area.

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Liguid-gas Ejector의 구동성능 특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of the Liquid-gas Ejector)

  • 박기태;김진화;정한식;정효민
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2008년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.1047-1052
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    • 2008
  • The aim of this paper is that studies on the characteristics of the liquid-gas ejector. Could get data about various model using numerical analysis. Compare and analyze result that get by an experiment and numerical analysis. And studied Characteristics of the ejector. In this paper, Numerical analysis model is gotten divided according to each Throat ratio as three types. Each throat ratio is 0, 4 and 7.5. According to the result that analyze basic model, pressure became lower causing the volume flow rate increase. In CFD studies, Fixed volume flow rate by these result and analyzed ejector performance. As a result, there was no change of pressure to Throat's Enterance, and pressure became low while pass the throat. Since, pressure recovered while passing diffuser. The outer flow velocity did not change greatly to change of volume flow rate. This research expects that is utilized to data for performance elevation hereafter.

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코안다 노즐을 이용한 배기가스 재순환 버너의 냉간 유동 특성에 관한 연구 (A Study of Cold Flow Characteristics of a Flue Gas Recirculation Burner using Coanda Nozzles)

  • 하지수;박찬혁;심성훈;정상현
    • 에너지공학
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    • 제25권4호
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    • pp.152-158
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    • 2016
  • 연소기기에서 연소반응과정이 일어날 때 연소로 내 고온의 온도 분위기에서 공기 중의 산소와 질소가 반응하여 질소산화물이 발생하게 된다. 발생한 질소산화물을 저감하기 위하여 화력발전소나 폐기물 소각로는 촉매를 이용한 탈질설비를 설치하고 있는데 이에 따른 설치와 유지비용이 많이 소요된다. 연소기기에서 질소산화물을 저감하기 위한 여러 가지 방법 중에 배기가스 재순환 방법이 널리 쓰이고 있다. 본 연구에서는 배기가스 재순환 배관에 코안다 노즐을 사용하여 배기가스를 재순환하는 재순환 버너에 대하여 전산유체해석을 통해 연구를 수행하였으며 냉간 유동에서 배기가스 재순환 유동 특성을 살펴보았고 코안다 노즐의 공기 측 간격 변화와 공기 유량 변화에 따른 배기가스 재순환 유량 특성을 살펴보았다. 본 연구의 버너 형상은 배기가스 재순환 흡입구와 출구는 원통 버너의 중심을 향하지 않고 접선 방향으로 설치되어 있어서 버너 내부에서 선회 유동이 형성 되었으며 이에 따라 원통 내부의 중심부분에 역류가 일어나는 특성을 관찰하였다. 또한, 코안다 노즐의 공기 측 간격은 0.5mm일 때는 배기가스 재순환 유량이 공기량 보다 약 2.5배 이었고 1.0mm일 때는 약 1.5배로 나타났으며 같은 공기 측 간격에서 공기량을 증가하면 배기가스 재순환 유량은 약간 증가하는 것을 알 수 있었다.

사이클론 연소기를 이용한 탄화왕겨의 제조(II) (Production of Carbonized Rice Husk by a Cyclone Combustor(II))

  • 김원태;노수영
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제24권6호
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    • pp.487-492
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    • 1999
  • One of effective utilization method of rice husk is to utilize it as culture material by carbonizing the rice husk. As a second part of a series to investigate the effective and continuous production of carbonized rice husk by a cyclone combustor, a non-slagging vertical cyclone combustor without vortex collector pocket was introduced. Isothermal and mixed firing with LPG and rice husk were undertaken in order to characterize the system. Inert rice husk was used during the isothermal test to find mass of rice husk collected. It was impossible to ignite rice husk itself over the experimental conditions considered in this experiment. Cyclone combustor was operated at temperatures of 1,273~1,473K. Detailed combustion data were obtained from a pilot unit with the air flow rate of 70m$^3$/h and rice husk feed of 2kg. The equivalence ratio ranged from 0.66 to 3.48. The auxiliary gas flow rate was varied from 3.22 to 12.86$\ell$/min. The weight reduction, pH and particle size distribution of carbonized rice husk were measured to evaluate the quality of carbonized rice husk. An analysis of exhaust gas emission was conducted to characterize the combustor. The required carbonized rice husk could be obtained at equivalence ratio of 1.68~2.17, combustor temperature of 1,273~1,373K and auxiliary gas flow rate of 3.22~6.43$\ell$/min. A method to reduce CO emissions should be employed.

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소형로켓엔진에 적용된 스월 동축형 인젝터의 형상변수와 기체-액체 운동량 플럭스 비에 따른 분무특성 (Spray Characteristics According to the Variation of Design Parameters and Gas-liquid Momentum-flux Ratio in a Swirl-coaxial Injector Applied to Small Rocket Engine)

  • 안현종;강윤형;김정수
    • 한국추진공학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.27-36
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    • 2023
  • 소형로켓엔진에 적용되는 기체-액체 스월 동축형 인젝터의 분무성능을 파악하고자 형상변수와 추진제의 공급조건을 변화시켜 수류시험을 수행하였다. 인젝터의 형상변수인 스월 챔버의 직경 및 수축부의 각이 증가할수록 스월 강도가 증대되어 분무성능이 향상되었다. 또한, 기체-액체의 운동량 플럭스 비가 증가함에 따라 기체 유동이 액적 일부를 분무액막에서 이탈시켜, 분무시트의 중심부에서 gas-droplet mixture core가 형성되었다.