초록 ▼

마이크로중력환경에서 물질(화학종) 및 열전달 현상은 모두 반경방향으로만 일어나게 되므로 현상자체가 3차원에서 1차원으로 단순화되어, 각종 연소 현상 해석은 물론 soot생성 및 산화과정 해석의 단순화가 가능하며 이를 바탕으로 저비용의 수치해석이 가능하고 실험결과와 직접비교가 가능하게 된다.
본 위탁과제를 통해서는 국제우주정거장에서 NASA와의 국제협력을 통해 마이크로중력 액적 연소실험 공동수행을 하고자 지상기반 선행 연구를 수행하였다. 이를 위해서 과거에 NASA를 주축으로 국제우주정거장에서 수행되었던 액적 연소실험을 살펴보고

마이크로중력환경에서 물질(화학종) 및 열전달 현상은 모두 반경방향으로만 일어나게 되므로 현상자체가 3차원에서 1차원으로 단순화되어, 각종 연소 현상 해석은 물론 soot생성 및 산화과정 해석의 단순화가 가능하며 이를 바탕으로 저비용의 수치해석이 가능하고 실험결과와 직접비교가 가능하게 된다.
본 위탁과제를 통해서는 국제우주정거장에서 NASA와의 국제협력을 통해 마이크로중력 액적 연소실험 공동수행을 하고자 지상기반 선행 연구를 수행하였다. 이를 위해서 과거에 NASA를 주축으로 국제우주정거장에서 수행되었던 액적 연소실험을 살펴보고 사용된 실험 장치의 특성을 분석하였다. 특히, 현재 NASA의 국제우주정거장 PM모듈인 Density에 설치되어 있는 연소 실험전용 ISPR인 Combustion Integrated Rack (CIR)의 기능과 과학 탑재체 종류를 참고하여 유사한 성능과 기능을 제공할 수 있도록 지상 실험 장치를 설계·제작하고 성능을 검증하는 데 주안점을 두었다.

(출처 : 요약문 3p)

Abstract ▼

In microgravity environment, diffusive, convective and thermophoretic transport occurs only in the radial direction, so it allows flexibility in investigating transport characteristics of heat and species by providing a set of experimental measurements to benchmark evolving droplet combustion models

In microgravity environment, diffusive, convective and thermophoretic transport occurs only in the radial direction, so it allows flexibility in investigating transport characteristics of heat and species by providing a set of experimental measurements to benchmark evolving droplet combustion models in one dimensional geometry. In this study, ground-based investigations has been conducted in order to perform microgravity droplet combustion experiments with NASA onboard the ISS. To this end, previous droplet flame investigations performed by NASA has been reviewed. In particular, it was focused on characterizing the capability and functionality of Combustion Integrated Rack (CIR) currently installed in the International Space Station to provide a similar capability on the ground level.

(출처 : SUMMARY 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 문 ... 3
• SUMMARY ... 4
• 목차 ... 5
• 제1장 서론 ... 6
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 10
• 2.1 NASA 우주기반 마이크로중력 액적 연소 실험 ... 10
• 2.2 JAXA 우주기반 마이크로중력 액적 연소 실험 ... 13
• 2.3 국제우주정거장 연소실험 전용 International Standard Payload Rack(ISPR)의 개요 및 과학 탑재체 분석 ... 15
• 가. Combustion Integrated Rack (CIR) 장치의 개요 ... 15
• 나. CIR 구성 및 과학탑재체 분석 ... 16
• 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 21
• 3.1 1차년도 전역 광소멸 (Full field light extinction)광학계의 수정 및 보완 ... 21
• 3.2 액적 화염의 온도 측정을 위한 광학계의 보완 ... 30
• 3.3 NASA CFI/FLEX 데이터 활용 및 국제협력 ... 40
• 3.4 Parabolic Flight 연소실험 수행 프로트콜 개발을 위한 지상 선행 연구 ... 52
• 제4장 연구개발 목표 달성도 및 대외기여도 ... 62
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 63
• 제6장 참고문헌 ... 64
• 부 록 ... 65
• 끝페이지 ... 104