• 한국추진공학회지
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• 제9권2호
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• pp.97-104
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• 2005

많은 장점에도 불구하고 유동함수를 이용한 수치해석용 격자생성 좌표변환기법의 단점은 저속영역에서의 격자간격이 고속영역에 비해 상대적으로 큼에 따라 수치적 처리에 많은 오차를 내포하고 있다는 점이다. 본 연구에서는 이러한 저속영역에서의 단점을 보완하기 위하여 격자간격을 속도크기 및 영역에 따라 적절히 조절할 수 있도록 수학적으로 변형된 압축성 유동함수를 이용한 좌표변환기법을 제안하고 가스터빈엔진에 주로 적용되는 유동모델로서 동심원상 두개 이상의 난류제트혼합유동에 대해 적용하였으며 해당 실험치, 즉 축 방향 평균속도분포, 난류운동에너지, 그리고 난류전단응력분포와 비교하여 난류운동에너지가 약간 과소평가 된 대칭축을 제외한 혼합경계층 내에서 $3.5\%$ 이내의 신뢰성을 확보하였다. 본 기법은 특히 터보팬엔진에 대한 내부흐름들의 혼합유동을 규명하거나 또는 난류전단응력에 의한 제트소음발생 및 저감방법을 도모하는데 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권1호
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• pp.27-32
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• 2007

본 논문에서는 초음속 제트로부터 유발되는 소음의 특성을 실험적으로 분석하고, 기존의 소음예측식을 사용하여 비교해 봄으로서 예측식의 적용가능 범위를 살펴보았다. 실험을 위하여 제작된 초음속제트 발생장치의 출구마하수를 측정하기 위하여 정체실의 온도, 압력과 함께 피토 튜브를 이용하였고, 결과를 쉐도우 그래프 가시화 방법을 사용하여 얻은 결과와 비교하였다. 제트소음의 스펙트럼을 관찰한 결과, 불완전 팽창의 제트 유동에서 발생하는 충격파 관련 소음인 광대역 소음과 스크리치 톤 소음의 경향이 나타는 것을 확인 할 수 있었다. 아음속 조건에서는 큰 난류 구조에 의해 발생되는 난류 혼합 소음에 의하여 흐름방향으로 강한 방향성을 나타내었고, 초음속 조건에서는 충격파 관련 소음이 흐름의 상류 방향으로도 강하게 전파됨을 확인 하였다. 그리고 제트 엔진의 소음 예측 프로그램인 ARP876D 코드를 이용하여 실험에서 측정한 스펙트럼과 비교해 본 결과 아음속 영역에서보다는 초음속 영역에서 더 좋은 결과를 보였다.

• 소음진동
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• 제9권1호
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• pp.113-120
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• 1999

A perforated tube nozzle as an exhaust noise suppressor of a high-speed civil transport(HSCT) is proposed. The experimental results for the near and far field sound. the visualization of jet structures and the static pressure distributions in the jet passing through a perforated tube are presented and discussed in comparison with those for a simple tube. It is shown that the perforated tube has an excellent performance to greatly reduce the shock-associated noise and that also the turbulent mixing noise is reduced in the range of a limited jet pressure ratio. This considerable noise reduction is due to the pressure relief caused by the through-flow through the perforated holes. Such a pressure relief results in the transformation of normal shock waves into weak Mach waves of X -type and increases the thrust force of the perforated tube nozzle.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.641-646
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• 2008

Long and slender body with or without flexible supports under severe operating condition can be unstabilized even by the small cross flow. Turbulent flow mixer, which actually increases thermal-hydraulic performance of the nuclear fuel by boosting turbulence, disturbs the flow field around the fuel rod and affects dynamic behavior of the nuclear fuel rods. Few studies on this problem can be found in the literature because these effects depend on the specific natures of the support and the design of the system. This work shows how the dynamics of a multi-span fuel rod can be affected by the turbulent flow, which is discretely activated by a flow mixer. By solving a state-space form of the eigenvalue equation for a multi-span fuel rod system, the critical velocity at which a fuel rod becomes unstable was established. Based on the simulation results, we evaluated how stability of a multi-spanned nuclear fuel rod with mixing vanes can be affected by the coolant flow in an operating reactor core.

• 한국가스학회지
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• 제11권1호
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• pp.1-8
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• 2007

본 논문에서는 메탈화이버를 이용한 난류예혼합 플랫버너를 제작하여 다양한 연소조건하에서 화염의 안정화범위를 확인하였으며, 연료유량과 공기유량의 변화에 따른 균일가열 능력과 배기가스 특성에 관한 실험을 실시하였다. 그리고 화염의 안정성 평가를 위한 실험을 통해 화염을 공기유량 변화에 따라 청녹염, 복사염, 청염 영역으로 나눌 수 있었고, 이들 영역은 청염>복사염>청녹염 영역 순으로 연소상태가 양호하였다. 공기비에 따른 영향을 살펴보면, 본 실험에서는 연료유량 1과 4l/min에서는 공기비 ${\alpha}=1.5$가 적합하였으며 연료유량 2l/min에서는 ${\alpha}=2.0$이 적합한 것으로 나타났다. 한편 연료유량과 관계없이 공기비 ${\alpha}=1.3{\sim}2.1$범위에서는 연소소음이 발생했다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2000년도 제14회 학술강연논문집
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• pp.17-17
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• 2000

이젝터-디퓨저 시스템은 고압의 기체를 노즐로 팽창시켜서 얻은 대량의 운동에너지를 이용하여 낮은 에너지를 가지는 주변의 기체를 외부로 배출시키는데 이용되는 유체 역학적 펌프이다. 이젝터-디퓨저 시스템은 작동부가 없고 구조가 단순하여 설치/보수 및 시스템 전체의 경량화에 많은 이점이 있으므로 그 활용도가 증대하고 있는 추세이다. 그러나 이젝터-디퓨저를 지나는 초음속 유동은 복잡한 충격파 및 난류현상들로 인하여 그 물리적 특성들이 명확히 알려지지 않았다. 특히 이러한 제현상들의 간섭과 전단층의 불안정성 때문에 발생하는 비정상성은 1차 유동과 2차 유동의 혼합작용에 영향을 미쳐, 결국 시스템 전체의 배기성능을 저하시킬 뿐만 아니라, 소음과 진동을 발생시켜 시스템의 안정적인 운전을 방해한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제24권1호
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• pp.132-142
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• 2000

The objective of this study is to experimentally investigate the noise propagating characteristics, the noise reduction mechanism and the performance of a slotted tube attached at the exit plane of a circular convergent nozzle. The experiment is performed through the systematic change of the jet pressure ratio and the slot length under the condition of two kinds of open area ratios, 25% and 51%. The open area ratio calculated by the tube length equivalent for the slot length is defined as the ratio of the total slot area to the surface area of a slotted tube. The experimental results for the near and far field sound, the visualization of jet structures and the static pressure distributions in the jet passing through a slotted tube are presented and explained in comparison with those for a simple tube. The propagating characteristics of supersonic jet noises from the slotted tube is closely connected with the slot length rather than the open area ratio, and its propagating pattern is similar to the simple tube. It is shown that the slotted tube has a good performance to suppress the shock-associated noise as well as the turbulent mixing noise in the range of a limited jet pressure and slot dimension. The considerable suppression of the shock‘associated noise is mainly due to the pressure relief caused by the high-speed jets passing through the slots on the tube. Both the strength of shock waves and the interval between them in a jet plume are decreased by the pressure relief. Moreover, the pressure relief is divided into the gradual and the sudden relief depending upon the open area ratio of the slotted tube. Consequently, the shock waves in a jet plume are also changed by the type of pressure relief. The gradual pressure relief caused by the slotted tube with the open area ratio 25% generates the weak oblique shock waves. On the contrary, the weak normal shock waves appear due to the sudden pressure relief caused by the slotted tube with the open area ratio 51%.