• Title/Summary/Keyword: 가스 모델링

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Dynamic Characteristics Prediction of Liquid Rocket Engine for the Transient Sequence Part-II : Propellent Feeding System Modelling and Validation (액체로켓엔진 천이 동특성 예측 Part-II : 추진제 공급 시스템 모델링 및 검증)

  • Ko, Tae-Ho;Jeong, Yu-Shin;Yoon, Woong-Sup
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.181-189
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    • 2010
  • 개방형 액체로켓엔진 시스템에 대한 동특성 예측 프로그램을 작성하였다. 이 프로그램을 통해 얻은 펌프 시동 시 시간에 따른 압력 및 유량 변화 결과를 수류실험장치를 구축하여 실험적으로 검증하였다. 수류실험장치는 실제 액체로켓엔진 추진제 공급 계통에서 구성품의 형태와 배치위치, 가스발생기와 주연소실로 분기되는 유량비를 기준으로 모사되었다. 측정 시 관로가 채워진 상태에서 펌프를 시동하였으며 펌프는 전동기로 구동된다. 동특성 예측 프로그램의 작성을 위해 구성품별 동특성 모델링을 수행하고 엔진 시스템을 기준으로 각 모델링을 순차적으로 통합하였다. 구성품의 동특성 파라미터를 측정 반영하였고 압력 밸런싱을 통해 수렴 조건이 결정된다. 수렴된 밀도와 유량을 가지고 다음 시간에서의 초기 입력 값으로 대체하여 계산을 수행하였다. 천이 작동 상태에서 엔진 시스템 내의 물리량 변화를 전산 예측과 더불어 실험적으로 측정하고 비교하였다.

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Control law design of gas generator for secondary combustion (이차 연소를 위한 가스발생기의 압력 제어기법 연구)

  • Park, Ik-Soo;Lee, Jae-Yoon;Choi, Ho-Jin;Yoon, Hyun-Gull;Lim, Jin-Shik
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2010.11a
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    • pp.565-568
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    • 2010
  • A pressure control law to regulate mass flow rate of gas generator is suggested. The governing equation is modeled by considering the burning rate of solid propellant and the conservation equation of gas generator. And then, a classical control law is applied after verifying the accuracy of dynamic model through comparing with ground test and internal ballistic results. The results show degradation of performance as shown in typical time varying system. To overcome this problem, an adaptive scheme is suggested and the performance is verified through numerical simulation.

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Numerical modeling of ICP-nitriding system using CFD-ACE+ (CFD-ACE+를 이용한 ICP-nitriding system의 수치 모델링)

  • Ju, Jeong-Hun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.268-268
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    • 2009
  • 고밀도 유도 결합 플라즈마를 이용한 연료 전기 분리판용 질화 장치를 플라즈마를 모사할 수 있는 3차원 전산 유체 역학 프로그램인 CFD-ACE+를 이용하여 해석하였따. 내장형 안테나 타입의 유도 결합 플라즈마의 전자 온도, 밀도 균일성, 가스 유동, 얇은 기판이 촘촘히 적재 되었을 경우의 플라즈마 특성을 모사하였다.

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High-Temperature Structural-Analysis Model of Process Heat Exchanger for Helium Gas Loop (I) (헬륨가스루프 시험용 공정열교환기에 대한 고온구조해석 모델링 (I))

  • Song, Kee-Nam;Lee, Heong-Yeon;Kim, Yong-Wan;Hong, Seong-Duk;Park, Hong-Yoon
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.34 no.9
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    • pp.1241-1248
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    • 2010
  • In large-scale production of hydrogen, a PHE (Process Heat Exchanger) is a key component because the heat required to carry out the Sulfur-Iodine chemical reaction that yields hydrogen is transferred from a VHTR (Very High Temperature Reactor) by the PHE. Korea Atomic Energy Research Institute established a helium gas loop for conducting performance test of components that are used in the VHTR. In this study, as a part of high-temperature structural-integrity evaluation of a designed PHE prototype that is scheduled to be tested in the helium gas loop, we carried out high-temperature structural-analysis modeling, thermal analysis, and thermal-expansion analysis for the designed PHE prototype. An appropriate constraint condition is proposed at the end of the in-flow and out-flow pipelines of the primary and secondary coolants and the proposed constraint condition will be applied to the design of the performance-test loop setup for the designed PHE prototype.

Engine Modeling and Validation for Control System Design of a Gaseous-fuel Engine (기체연료엔진의 제어시스템 설계를 위한 엔진 모델링 및 검증)

  • 심한섭;선우명호
    • Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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    • v.11 no.1
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    • pp.7-17
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    • 2003
  • Highly accurate control of an air-fuel ratio is very important to reduce exhaust gas emissions of gaseous-fuel engines. In order to achieve this purpose, a precise engine model is required to estimate engine performance from the engine design process which is applied to the design of an engine controller. Engine dynamics are considered to develop a dynamic engine model of a gaseous-fuel engine. An effective air mass ratio is proposed to study variations of the engine dynamics according to the water vapor and the gaseous-fuel in the mixture. The dynamic engine model is validated with the LPG engine under steady and transient operating conditions. The experimental results in the LPG gaseous-fuel engine show that the estimation of the air flow and the air-fuel ratio based upon the effective air mass ratio is more accurate than that of a normal engine model.

The Characteristics of Unsteady Flow for Arc Plasma in a $SF_6$ GCB ($SF_6$ 가스차단기에서 아크플라즈마에 의한 비정상 유동특성)

  • Lee, Jong-C.;Ahn, Heui-Sub;Oh, Il-Sung;Kim, Youn-J.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2002.11d
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    • pp.43-45
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    • 2002
  • 가스차단기의 성능은 노즐재질, 접점분리 속도 차단기의 치수 그리고 마크시간 등에 좌우되며 이러한 일련의 현상을 고찰하기 위한 유동현상을 모의하기 위해서는 기본적으로 두 접점의 상대운동 및 접점 사이에서 발생하는 아크 플라즈마(arc plasma)에 의한 전도, 대류, 복사현상 뿐만 아니라 아크전류에 의한 로랜츠힘(Lorentz's force), 용삭(ablation)에 의한 화학작용 등과 같은 매우 복잡한 물리적 현상을 고려해야 한다. 본 연구에서는 차단과정 중 대전류 영역에서의 아크특성과 마크에서 방출되는 강한 복사에너지에 의해 발생하는 PTFE 증기에 의한 영향을 고려하기 위해서 상용 CFD 프로그램인 PHOENICS에 아크 모델링과 고온에서의 $SF_6$-PTFE 혼합가스의 물성치 대입을 위한 보조 프로그램을 작성하여 해석을 수행하였다.

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A study on the analysis of domestic gas explosion (실내가스폭발 해석에 관한 연구)

  • Kim Sang Sub;Cha Jae Ou
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • v.7 no.4 s.21
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    • pp.24-29
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    • 2003
  • Numerical analysis was conducted to predict the damage of indoor gas explosion for the propagation of explosion flame. Indoor gas diffusion distribution due to gas leakage was obtained by diffusion equation that adopted initial conditions from reference. Enthalpy of each gas-mixture ratio and reduced mechanism was applied to calculate flame temperature, and laminar combustion velocities with the variant of each gas concentration from reference were applied to the gas mixture. Turbulent combustion velocity was modeled by coupling of turbulent energy and laminar combustion velocity in k-$\epsilon$ model. For the analysis of flame propagation cartesian and cylindrical coordinate were used to indoor position and flame propagation respectively. The study analyzes the cause of pressure rising with the variation of flame propagation by glass damage, and the result shows that indoor pressure rising with ignition position varies window dimension.

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