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기완도(Wando Ki),김광연(Kwangyeon Kim),Vladimir Shmelev,조용호(Yongho Cho) 한국추진공학회 2012 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.5
미크론 크기의 알루미늄 분말과 물 혼합물의 기초 연소 특성 연구를 진행하였다. 대기압 환경에서 연소속도에 영향을 미치는 당량비와 혼합물 밀도를 변화시켜 알루미늄-물 혼합물의 연소 특성 연구를 진행하였다. 이를 바탕으로 고압 환경하에서의 알루미늄 분말과 물 혼합물에 대한 연소 특성을 연구하기 위한 장치를 설계하였다. 고압 환경에서 2~50기압 범위에서는 압력에 따른 연소속도의 영향은 나노 분말의 연소 특성과 동일하였으나, 50~70기압 범위에서는 급격한 연소속도 증가 현상이 관찰되었다. 당량비에 따른 실험에서는 산화제 과잉(eq=1.5) 조건에서는 50기압 이상에서는 연소가 진행되지 않았다. The basic study for combustion characteristics of micron-sized aluminum powder with water suspension was carried out. Under atmospheric pressure, the combustion characteristics of aluminum powder with water suspension was studied by adjust the equivalent ratio and the density of a mixture which effect on burning rate. Based on atmospheric pressure’s result, the device for the combustion characteristics of aluminum powder with water suspension under high-pressure environment was developed. In the pressure range from 2 to 50 atm the effect of pressure to burning rate was same as the case of nano-aluminum with water suspension, but the pressure range from 50 to 70 atm the sharp increase in burning rate was observed. In the experiment of varying the equivalence ratio, the combustion did not proceed in the condition of excess oxidizer (eq = 1.5).
라그랑지안 접근법을 이용한 다차원 형상 추진제의 후퇴 모사
기완도(Wando Ki),이형석(Hyungsuk Lee),윤웅섭(Woongsup Yoon) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.12
Partial Interface Tracking Method를 이용하여 다차원 고체로켓 모터의 추진제 후퇴모사를 구현하였다. 이 방법은 Lagrangian Approach를 X-Y평면의 축대칭 영역과 Y-Z평면의 Fin 영역에 각각 적용하여 다차원 형상의 추진제를 후퇴 모사하는 방법이다. 이렇게 함으로써 각 평면의 2D 후퇴만으로 3D 형상의 후퇴모사가 가능하였으며, 일반적인 Lagrangian approach와는 달리 노드 사이의 거리만으로 후퇴여부를 판별하여 진행함으로써 매우 짧은 시간 내에 후퇴 모사를 수행할 수 있었다. 이 방법의 유효성을 검증하기 위하여 계산 결과를 CONOCYL, FINOCYL 형상 및 알려진 결과와 비교 검토하였으며 잘 일치하는 것을 알 수 있었다. 또한 계산 시간도 타 방법과 비교하여 매우 빠름을 확인하였다. The evolution of multi-dimensional grain of solid rocket motor propellant was carried out by using Partial Interface Tracking method which respectively applies Marker Particle method to axisymmetric area of X-Y plane and fin area of Y-Z plane to analyze the multi-dimensional grain burnback. Lagrangian approach is an effective way for simulating axisymmetric or 2D shape of grain, but it is difficult to apply to 3D shape. Therefore Partial Interface Tracking method is designed to solve such a problem and to get solutions in a short time. To verify the method, the results had been compared with CONOCYL, FINOCYL and previous published works and shown good agreement. Also, it was confirmed that the calculation time was very short compared with the other methods.