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액체로켓 연소기의 케로신/액체산소 고압 연소 해석기술 개발
김성구,한상훈,조미옥,최환석 한국항공우주학회 2011 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2011 No.11
본 논문은 케로신과 액체산소를 추진제로 사용하는 액체로켓 연소기 내부의 고압 연소현상을 이해하고 설계의 신뢰도를 높이기 위해, 그동안 한국항공우주연구원에서 수행해 온 해석기술의 개발 현황을 소개하였다. 초임계 압력 조건에서 나타나는 실제유체의 열역학적 비이상성과 전달 물성치의 특이성, 고탄화수소의 비평형 연소반응, 그리고 벽면 냉각과 노즐 팽창에 의해 나타나는 엔탈피와 압력의 변화를 동시에 고려할 수 있는 실제유체 기반의 난류연소모델을 개발하였으며, 물리현상 별로 해석모델을 검증하였다. 현재 케로신 동축 와류형 분사기와 재생냉각 연소실의 막냉각과 관련된 해석을 수행하고 있으며, 급격한 밀도 구배가 존재하는 선회 유동에 대해 난류모델의 개선이 필요하다고 판단된다. The paper discusses ongoing research efforts in KARI to simulate high-pressure mixing and combustion processes of kerosene and liquid oxygen within liquid rocket combustors. A realfluid based flamelet model has been developed to simultaneously account for thermodynamic non-idealities and transport anomalies of liquid propellants, non-equilibrium chemistry of high hydrocarbon fuel, and enthalpy loss and pressure variations due to wall cooling and nozzle expansion. The present model has been assessed against several validation cases, and is being applied to practical problems related to coaxial swirl injector and film cooling. Further study is needed to improve turbulence models for high density-gradient swirling flows.
김성구 한국터널지하공간학회 2003 자연, 터널 그리고 지하공간 Vol.5 No.4
라이닝과 굴착작업은 통상적으로 병행작업이 되며, 라이닝은 시공속도가 빠르기 때문에 공기는 주로 굴착 속도에 지배된다. 그러나 소단면/원형단면 터널에서는 작업 공간확보문제 등 제반조건에 따라 굴착과 라이닝 작업이 분리되어 라이닝 공정이 전체 공기에 커다란 영향을 끼치는 경우도 있다. 라이닝 콘크리트의 타설시기는 계측에 의해 원지반의 변위가 수렴된 것을 확인한 후 하는 것이 원칙이다. 따라서 NATM 에서는 전단면 라이닝이 일반적이다. 본 고에서는 라이닝 설비로서 사용되는 타설설비, 운반설비, 형틀설비의 총 3편으로 나누어 라이닝 기계에 대하여 설명하도록 한다.