| 저자(한글) |
ZENG, Wen,LI, Hai-xia,MA, Hong-an,LIANG, Shuang,CHEN, Bao-dong |
| 초록 |
본 논문에서는 항공 엔진의 연소 반응 과정에서 동역학 계산에 적절한 국내산 RP-3 등유의 화학 반응 메커니즘을 구축하기 위하여, 화학적 충격파관(shock tube) 내부에서 국내산 RP-3 항공 등유의 점화 특성에 대한 실험 측정을 수행하여 다중 작동 조건에서 이러한 항공 등유의 점화 지연 시간을 파악하였다. RP-3 항공 등유의 화학적 구성 성분 및 물리적 특성에 근거하여, 엔-데칸(n-decane), 톨루엔(toluene) 및 프로필 시클로헥산(propyl cyclohexane) 등 3가지 성분의 부피 분율이 각각 0.65, 0.1 및 0.25로 구성된 모사 대체 연료를 제시하고, 이러한 대체 연료의 화학 반응에 대한 상세한 메커니즘을 개발하였다. 민감도 분석 방법을 이용하여 화학 반응의 상세한 메커니즘에 대한 간소화를 수행하고, 대체 연료의 화학 반응에 대한 간소화 메커니즘을 제시하였다. 다양한 작동 조건에서 간소화된 메커니즘을 이용하여 대체 연료의 점화 특성에 대한 수치모사를 수행하고, 실험 데이터 및 상세한 메커니즘을 이용하여 얻은 계산 결과를 비교 및 분석하였다. 분석 결과, 다양한 압력 및 당량비율(equivalence ratio) 조건에서 RP-3 항공 등유의 점화 지연 시간의 대수(logarithm)와 점화 온도의 역수는 선형적 관계로 나타났다. 점화 온도, 점화 압력의 상승 및 당량비율의 감소에 따라 RP-3 항공 등유의 점화 지연 시간이 점진적으로 단축되었다. 또한, 여러 가지 작동 조건에서 간소화된 메커니즘을 이용하여 얻은 대체 연료의 점화 지연 시간은 상세한 메커니즘을 이용하여 계산한 결과 및 RP-3 항공 등유의 점화 지연 실험 결과와 일치하였다. |
