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고체 램제트 추진기관에서 보론 카바이드 연료의 연소, 성능 특성
Combustion and Performance Efficiency of Boron Carbide Fuel in Solid Fuel Ramjet

Lee, Tae-Ho 
  • 초록

    보론 카바이드를 함유한 고체연료 그레인을 사용하여 당량비와 공기 질량 유속에 따라 연소 효율이 어떻게 변하는가를 조사하였다. 연소 효율은 당량비의 증가 방향과 질량유속 감소 방향에 따라서 증가하였다. 높은 흡입온도가 높은 연소 효율을 보이는데 이는 확산 영역에서 큰 보론 입자들의 연소 증진 결과이다. 재순환 영역으로 주로 이루어진 짧은 그레인에서는 큰 보론 입자의 형성으로 연소 효율은 감소하고 있다. 흡입 온도에 따라 증가하는 연소 효율은 흡입온도 증가에 따라 일반적으로 열역학적 사이클의 효율이 감소하는 것과는 상반되는 방향이나 실험적 결과를 해석할 때 합당한 결과로 나타나고 있다.


    An experimental investigation was conducted to investigate the effects of the equivalence ratio and air mass flux on the combustion efficiency in a solid fuel ramjet used fuel grains which were highly loaded with boron carbide. Combustion efficiency increased with increasing equivalence ratio (grain length), and decreasing air mass flux. Higher inlet air temperature produced higher combustion efficiencies, apparently the result of enhanced combustion of the larger boron particles those burn in a diffusion controlled regime. Short grains which considered primarily of the recirculation region produced larger particles and lower combustion efficiencies. The result of the normalized combustion efficiency increased with inlet air temperatures coincident with the result of the Brayton cycle thermal and the total efficiency relating to the heat input.


  • 주제어

    당량비 .   흡입온도 .   재순환 영역 .   브레이튼 사이클.  

  • 참고문헌 (10)

    1. Tae-Ho Lee. Netzer, D.W., 'Temperature Effects on Solid Fuel Ramjet Fuel Properties and Combustion'. Journal of Propulsion and Power. Vol. 8. No. 3 1992. May-June. pp 721-723 
    2. M. K. King, 'Boron Particle Ignition in Hot Gas Stream', Combustion Science and Technology, Vol. 8. 1974, pp255-273 
    3. Tae-Ho, Lee, 'Fundamental Performance Characters of the ramjet Based on theThermodynamic Cycle Analysis', Journal of Defence Research, Vol. 9, No.2, 2003. 7, pp165-184 
    4. Tae-Ho Lee. 'A Study of the Flammability Limit of the Backward Facing Step Flow Combustion'. AIAA/SAE/ASME/ASEE 28th Joint Propulsion Conference, AIAA 92-3846, Nashville, TN. 1992. 7 
    5. J. A. Nabity, Tae-Ho Lee, B, Natan and D. W. Netzer, 'Combustion Behavior of Boron Carbide Fuel in Solid Fuel Ramjet', Combustion of Boron-Based Solid Propellants and Solid Fuels, edited by K.K. Kuo and R Pein, CRC Press, pp287-302, 1993 
    6. Faeth. G.M., 'Status of Boron Combustion Research'. AFOSR/NA Report. AFOSR Specialists Meeting on Boron Combustion. 1984 
    7. M. K. King, 'Ignition and Combustion of Boron Particles and Clouds', Journal of Spacecraft and Rockets, Vol. 19, 1982, pp294-306 
    8. Tae-Ho Lee, 'Multi-Run Effects on the Solid Fuel Ramjet Combustion'. AIAA/SAE/ ASME/ASEE 31st Joint Propulsion Conference, AlAA 95-2416, San Diego, CA. 1995. 7 
    9. Tae-Ho Lee. 'Combustion Behavior in a Solid Fuel Ramjet Combustor'. Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers. Vo1.3. No.3. 1999. 9 pp 25-30 
    10. Gany. A and Netzer. D. W., 'Fuel Performance Evaluation for the Solid Fueled Ramjet'. International Journal of Turbo and Jet Engines. Vol.2 No. 2 1985. pp 157-168 

 저자의 다른 논문

  • 이태호 (5)

    1. 1992 "램제트(RAMJET) 추진기관에 대한 전망" 國防과 技術 = Defense & technology 1992 (2): 20~29    
    2. 1997 "로켓 노즐 내의 난류유동 및 열 전달에 관한 수치 해석적 연구" 한국추진공학회지 = Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers 1 (1): 73~81    
    3. 1998 "하이브리드 로켓 추진기관" 한국추진공학회지 = Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers 2 (2): 118~121    
    4. 1999 "Vacuum Strand Burner를 이용한 혼합형 고체 추진제의 저압 연소특성 연구" 한국추진공학회지 = Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers 3 (1): 95~103    

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