• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.17 no.6
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• pp.81-88
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• 2013

The component based propulsion modeling and simulation of an dual ramjet engine using Taylor-Maccoll flow equation and quasi 1-D combustor model. The subsonic and supersonic intake were modeled with Taylor-Maccoll flow having $25^{\circ}$ cone angle, the gas generator which transfers a pre-combustion gas into supersonic combustor was developed using Lumped model, and the determination of the size of nozzle throat of a gas generator was described. A quasi 1-D model was applied to model a supersonic combustor and the variation of temperature and pressure inside combustor were presented. Furthermore, the thrust and specific impulse applying fuel regulation by pressure recovery ratio and equivalence ratio were derived.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.04a
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• pp.9-9
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• 1998

가스터빈 연소기의 난류유동장을 구성하는 기본적인 유동형태는 크게 밀폐관내의 돌연 확대를 가지는 동축제트, 선회유동, 그리고 연소공기공 및 회석공기공을 통해 연소실에 수직방향으로 유입되는 제트유동 등으로 분류할 수 있다. 실제 가스터빈 연소기내의 난류유동장을 수치해석하기 위해서는 임의의 형상을 갖는 3차원 유동장을 모사할 수 있는 수치해석법과 고차정확도를 유지하면서도 수렴안정성을 만족시키는 대류항 처리기법 등과 같은 수치모델의 개발이 선행되어야 하며, 이와 함께 복잡한 난류연소유동장을 정확히 묘사할 수 있는 난류모델 및 난류연소모델의 개발 및 검증이 가장 중요한 요인이 된다. 또한 가스터빈 연소기의 최적 설계는 넓은 작동구간에서 높은 효율, NOx 및 CO 배기량의 저감, 희박연소 가연한계의 확장, 연소계통에서의 낮은 압력강하, 낮은 연소벽면온도와 온도구배를 유지시키기 위한 공기에 의한 충분한 냉각 같은 서로 상충되는 설계조건을 만족해야 한다. 그리고, 이러한 상충된 연소설계조건들을 충족시키는 최적 연소기의 설계를 위해서는 실험적인 연구뿐만 아니라 연소기내의 물리적인 현상을 잘 반영할 수 있는 물리적 모델을 바탕으로 한 연소유동의 해석적인 연구를 필요로 한다. 본 연구에서는 원통형 가스터빈 연소기의 등온 및 연소유동장, 그리고 연소기와 연결되는 Scroll 내부의 난류유동장에 대한 수치해석을 수행하여 수치 및 물리모델의 예측능력을 검증하였고, 가스터빈 연소유동장 해석에 관련된 중요 논점들에 대하여 심도있게 분석하였다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.15 no.5
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• pp.72-81
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• 2011

In order to understand the operation characteristics and major design parameters of a dual combustion ramjet engine, a fundamental analysis model based on gasdynamics and thermodynamic theories was established. The preliminary performance analysis was accomplished and the results clearly describe the intimate relationship between air inlets, gas generator, and supersonic combustor. The methodology presented provides a means for quantitatively determining the geometries of the gas generator and supersonic combustor and assessing the effects on performance of each of the engine components. Also the design results for a basic configuration were provided.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2011.04a
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• pp.318-325
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• 2011

In order to understand the operation characteristics and major design parameters of a dual combustion ramjet engine, a fundamental analysis model based on gasdynamics and thermodynamic theories was established. The preliminary performance analysis was accomplished and the results clearly describe the intimate relationship between air inlets, gas generator, and supersonic combustor. The methodology presented provides a means for quantitatively determining the geometries of the gas generator and supersonic combustor and assessing the effects on performance of each of the engine components. Also the design results for a basic configuration were provided.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.6 no.2
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• pp.37-44
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• 2002

A theoretical study of spray and combustion characteristics due to coaxial twin-fluid injection is conducted to investigate the effects of liquid jet property, droplet size, contact length and liquid jet velocity. Model is properly validated with measurements and shows good agreement. Prediction of jet contact length, droplet size, liquid jet velocity reflects genuine features of coaxial injection in physical and practical aspects. Both the jet contact length and tile droplet size are reduced in a linear manner with an increase of injector diameter. Cross sectional area of liquid intact core is reduced with augmented jet splitting rate, thus the jet is accelerated to maintain the mass continuity and with an assistant of momentum diffusion by burnt gas.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2000.11a
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• pp.35-35
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• 2000

추력 편향제어(Thrust Vector Control)는 위성 발사체나 대륙간 탄도 미사일과 같이 공기가 희박한 고 고도에서의 비행자세 제어와 궤도수정, 지대공이나 함대공 유도탄처럼 발사 직후 저속에서 임의의 방향으로 급선회해야 할 경우에 노즐의 배출가스 방향을 직접 조절하여 모멘트를 발생시키는 제어방식을 말한다. 이 방식 중 널리 사용되고 있는 제트 베인 추력 편향제어방식은 베인이 직접 고온, 고속의 가스 흐름내에서 작용하기 때문에 재료는 내열성과 제트 베인 주위에 형성되는 유동 특성, 그리고 베인간의 유동 간섭이 중요한 인자이다. 그러므로, 제트 베인의 실용화는 수치해석에 의존하던 개발 초기나 중기의 설계 단계에서 벗어나 실제 크기나 축소모델의 유동 모사 시험에 의해 성능이 검증되어야 한다.(중략)

• Journal of ILASS-Korea
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• v.17 no.2
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• pp.77-85
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• 2012

The CFD simulation of diesel spray tip penetrations were compared with 0-D simulation for experimental data obtained with common rail injection system. The simulated four injection patterns include single, pilot and split injections. The CFD simulation of the spray penetration over these injection patterns was performed using the KIVA-3V code, which was implemented with both the standard KIVA spray and original gas jet sub-models. 0-D simulation of the spray tip penetration with time-varying injection profiles was formulated based on the effective injection velocity concept as an extension of steady gas jet theory. Both the CFD simulation of the spray tip penetration with the standard KIVA spray model and 0-D simulation matched better with the experimental data than the results of the gas jet model for the entire fuel injection patterns.

• Journal of ILASS-Korea
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• v.15 no.4
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• pp.170-176
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• 2010

This paper describes the grid-size dependency of the conventional Eulerian-Lagrangian method to spray characteristics such as spray penetration and SMD in modeling DME sprays. In addition, the reduction of the grid-size dependency of the present Gas-jet model was investigated. The calculations were performed using the KIVA code and the calculated results were compared to those of experimental result. The results showed that the conventional Eulerian-Laglangian model predicts shorter spray penetration for large cell because of inaccurate calculation of momentum exchange between liquid and gas phase. However, it was shown that the gas-jet model reduced grid-size dependency to spray penetration by calculating relative velocity between liquid and ambient gas based on gas jet velocity.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.04a
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• pp.26-26
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• 1998

우주항공 산업에 대한 관심 증가에 따라 지상에서 많은 연소시험을 시행하고 있으나, 소음 발생문제에 부딪혀 어려움을 겪고 있는 실정이다. 따라서 초보적 단계이기는 하나, 액체로켓 엔진의 추력 손실을 최소화시키고 최대한 제트 소음을 크게 줄일 수 있는 소음기를 연구, 개발하고 있다. 본 연구에서는 제트소음에 대한 기초연구를 수행하여 물분사형 소음기를 설계 및 제작하였고, 물분사량과 소음기의 기하학적형상이 소음 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 본 실험범위에서 연구의 결과는 다음과 같다. 1. 동일한 물 분사량 조건에서, 소음기 길이가 노즐출구 직경의 10배 모델 보다 30배 모델이 9dbl 정도 감음효과를 보였다. 2. 불 분사량이 증가함에 따라 소음레벨은 감소하였고, 30배 모델의 경우 불분사량이 배기가스의 10-12배 조건에서는 소음레벨을 91dbl까지 줄일 수 있었다. 3. 상기조건(소음레벨 91dbl)에 확장관을 부착함으로써, 소음레벨을 약 86dbl까지 줄일 수 있었다. 4. 본 형태의 물분사방식을 채택할 경우 고온배기가스로 인한 소음기의 파손을 방지하기 위해서 반드시 막냉각장치의 설치가 요구된다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.49 no.4
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• pp.311-320
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• 2021

A study is performed for the real time fault diagnosis during operation and health estimation relating to performance deterioration in a turbojet engine used for an unmanned air vehicle. For this study the real time dynamic model is derived from the transient thermodynamic gas path analysis. For real fault conditions which are manipulated for the simulation, the detection techniques are applied such as Kalman filter and probabilistic decision-making approach based on statistical hypothesis test. Thereby the effectiveness is verified by showing good fault detection and isolation performances. For the health estimation with measurement parameters, it shows using an assumed performance degradation that the method by adaptive Kalman filter is feasible in practice for a condition based diagnosis and maintenance.