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Eulerian 다상유동기법을 이용한 300톤급 추진기관 시험설비 화염유도로 냉각해석
문성목(Seong-Mok Moon),조남경(Nam-Kyung Cho),김성룡(Seong-Lyong Kim),전성복(Sung-Bok Jun),이경훈(Kyoung-Hoon Lee),신재렬(Jae-Ryul Shin) 한국추진공학회 2014 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.12
본 연구에서는 300톤급 추진기관 시험설비 화염유도로 기본 설계안에 대한 열적 안전성 및 연소가스의 안전한 배출을 검토하기 위하여 3차원 화염냉각 해석을 수행하였다. 화염과 냉각수 간의 열전달 및 상변화 과정을 모사하기 위하여 Mixture 다상유동모델을 이용하였으며, 단일 화학종 비반응 플룸모델을 적용하여 화염냉각 해석을 수행하였다. 본 해석결과를 통하여 화염유도로 벽면에서의 최고 온도값을 도출하였으며, 또한 연소가스가 화염유도로에 의해 외부로 안전하게 배출되고 있음을 확인하였다. In this study, a 3-D flame cooling analysis is conducted to examine a thermal safety for the flame deflector of the 300tf class propulsion test facility, and a safe discharge of the exhaust gas is assessed by using the numerical results. The Mixture multiphase model is applied for the simulation of heat transfer and phase exchange process between flame and cooling water, and a numerical analysis using the single species unreacted model for the exhaust plume is carried out for the flame cooling. The numerical analysis for the flame cooling predicts maximum temperature on the flame deflector wall, and shows the safe discharge toward exterior of the exhaust gas.
문성목(Seong-Mok Moon),조남경(Nam-Kyung Cho),전성복(Sung-Bok Jun),안수홍(Su-Hong An),이경훈(Kyoung-Hoon Lee),김동환(Dong-Hwan Kim) 한국추진공학회 2014 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.5
본 연구에서는 추진기관 시험설비 화염유도로 기본 설계안에 대한 열적 안전성을 검토하기 위하여 3차원 화염냉각 해석을 수행하였으며, 화염냉각을 위한 최적의 냉각수 유량을 도출하였다. 화염과 냉각수 간의 열전달 및 상변화 과정을 모사하기 위하여 Mixture 다상유동모델을 이용하였으며, 단일 화학종 비반응 플룸모델을 적용하여 화염냉각 해석을 수행하였다. 본 해석결과를 통하여 냉각수 유량에 따른 화염유도로 벽면에서의 최고 온도값을 도출하였으며, 콘크리트 내화 최고온도에 해당하는 최적의 냉각수 유량을 확인하였다. In this study, a 3-D flame cooling analysis is conducted to examine a thermal safety for the flame deflector design of the propulsion test facility, and the optimal flow rate of coolant for the flame cooling is evaluated from the numerical results. The mixture multiphase model is applied for the simulation of heat transfer and phase exchange process between flame and cooling water, and a numerical analysis using the single species unreacted model for the exhaust plume is carried out for the flame cooling. The numerical analysis for the flame cooling predicts maximum temperature on the flame deflector wall for the different coolant flow rate, and shows the optimal flow rate of coolant corresponding to the maximum fireproof temperature of concrete.