• Title/Summary/Keyword: 냉각해석

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Conceptual Design of Coolant Channel for Sub-scale Combustion Chamber (소형 연소기 냉각 유로 개념 설계)

  • 정용현;조원국;한상엽;류철성
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.6 no.4
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    • pp.1-6
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    • 2002
  • A numerical heat transfer analysis and the structural analysis were performed for the design of sub-scale combustion chamber's coolant passage. The heat flux through the combustion chamber wall was estimated by 2-D heat transfer analysis of compressible hot gas and the result was applied as a thermal boundary condition of 3-D analysis. The heat flux estimated by the present method agreed well with the experimental correlation and proved to be insensitive to cooling condition. So the same thermal boundary condition was applied for various operating conditions. The maximum temperature of combustion chamber wall was predicted by 3-D analysis for single coolant passage and the result will be used for the development of a regeneratively cooled combustion chamber. Also estimated were the stress distribution and structural safety of coolant passage through the static structural analysis.

Design of Film-cooling Ring of The Engine Using Green Propellant And Thermal Analysis (친환경 추진제를 사용하는 액체로켓엔진의 막냉각링 설계 및 열해석)

  • Kim, Jung-Hoon;Lee, Jae-Won;Lee, Yang-Suk;Ko, Young-Sung;Kim, Yoo;Kim, Sun-Jin
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.119-122
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    • 2009
  • The purpose of this study is to design of film-cooling ring for the small thrust rocket engine using green propellants(Hydrogen peroxide and kerosene). Cold flow test was carried out to measure the mass flow rate and atomizing characteristic. Required mass flow rate was obtained from thermal analysis of the engine, and measured flow rate 42.25g/s was in the range of permissible coolant flow rate. With the same mass flow rate, cooling ring with more hole and high velocity shows better spray pattern. The result of thermal analysis, cooling ring has enough cooling performance.

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Numerical Study of the Cooling Channel of the Preburner for a Small Liquid Rocket Engine (소형 액체로켓엔진용 예연소기 냉각채널 유동해석)

  • Moon, In-Sang;Shin, Kang-Chang
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.21-24
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    • 2010
  • The cooling channel of the preburner for staged combustion engines was studied. The combustion pressure of the researched preburner is about 210 bar which is very high compared with the engines of the Korean Launch Vechicle and 30 ton class liquid rocket engines developed as a pre-research program. Also, the combustion is an oxygen rich process unlike the gas generators of open cycle kerosene engines. Thus the cooling process is very important to make the preburner stable. Many configurations for the preburner were developed and numerically analyzed. As a result, the pressure loss could be reached below the target.

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Heat Transfer Finite Element Analysis of Iron-manufacturing Furnace Structures (제철용 고로 구조물의 열전도 유한요소해석)

  • Choi Woo-Cheol;Paik Jeom-Kee;Lee Je-Myung;Kim Won-Beom;Lee Man-Seung;Han Dae-Suk
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2005.04a
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    • pp.291-294
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    • 2005
  • 본 해석은 제철용 고로 구조물에 대해여 고로 내의 온도 분포를 이용한 열전도 유한요소 해석을 수행하고자한다. 해석모델인 고로는 내화벽돌, 냉각판, 내화재(castable), 철피의 복잡한 구조로 이루어져있다. 각각의 재료뿐만 아니라 고로에 사용되어지는 모든 내화벽들의 재료 물성치 값을 사용하여 보다 실직적인 해석을 수행하고자 하며 고로의 냉각 시스템인 냉각판과 냉각 pipe의 효과 규명하고자 한다. 어떠한 부분 모델이 아니라 고로 전체를 대상으로 열전도 해석을 수행한다.

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An investigation on analysis of heavy vehicle cooling fan system by radiator consideration and blade number (대형차량용 냉각팬 날개수 및 주변장치에 의한 압력강하에 따른 성능해석 연구)

  • Kim, Joo-Han;Jung, In-Soung;Hur, Nahm-Keon
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.05a
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    • pp.213-213
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    • 2011
  • 본 논문에서 연구하고자 하는 팬은 대형 차량용 라디에이터 냉각팬으로써 수치해석을 통한 일반적인 팬의 성능 평가시 팬과 쉬라우드의 형상만을 이용하여 시뮬레이션 하지만 라디에이터를 거쳐 공기가 유입되는 실제 현상에 좀 더 가깝게 모사하고자 라디에이터의 압력 부하를 고려한 시뮬레이션을 수행하였고 기존 해석 결과와 비교하였다. 연구된 냉각팬은 쉬라우드의 전방에 라디에이터가 설치되며 라디에이터를 통하여 공기가 유입되기 때문에 라디에이터의 압력 부하에 따라 팬 성능에 영향을 준다. 라디에이터의 압력 부하 성능을 모사하기 위하여 쉬라우드 입구에 박스 형태로 라디에이터의 외부 크기를 모델링 한 후 수치해석 시 porous media model을 사용하여 풍속에 따른 압력 강하 곡선을 적용하였다. 수치해석에서 porous media model을 적용할 경우 실제적인 형상 모델링 없이도 실험으로부터 도출한 성능곡선을 조건으로 입력하여 실제 현상에 가까운 시뮬레이션을 할 수 있다. 그리고 팬 날개수 증가에 따른 해석을 수행하여, 날개수 변경에 따른 성능개선의 여지를 확인 하였다.

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Numerical Study for Configuration Design in the Exhaust Gas Cooling System (배출가스 냉각장치 형상설계를 위한 수치해석)

  • Lee, Suk Young
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.25 no.4
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    • pp.7-12
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    • 2016
  • This paper deals with a parametric study on cooling channel configurations to enhance the cooling effect. As a cooling effect has been increased, the exhaust gas by the plant from a manufacture is becoming deceased. To solve this problem, the design of a efficient cooling system is needed. In this paper, the cooling channel was analyzed to improve the cooling performance. The heat transfer rates depending on the number of baffle and the heiht of fin were obtained by using numerical simulation method. Three-dimensional Reynolds-averaged Naiver-Stokes equations were used to estimate flow and heat transfer in cooling channel, and the $k-{\varepsilon}$ model for turbulence closure was employed.

Numerical Study on the Effect of Injection Nozzle Shape on the Cooling Performance in Supersonic Film Cooling (초음속 막냉각 유동에서 분사 노즐 형상이 냉각성능에 미치는 영향에 관한 수치해석적 연구)

  • Kim, Sang-Min
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.44 no.8
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    • pp.641-648
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    • 2016
  • In this study, the effect of injection nozzle shape on the supersonic film cooling performance is analyzed using CFD. The design parameters are inside and outside angles of upper plate of nozzle and nozzle tip thickness. It is observed that the mass flow rate of film cooling decreases with increase of inside angle, while the effect of the change of mass flow rate on the film cooling effectiveness is relatively small. In addition, cooling performance is generally reduced, except ahead of the local region where shock wave interaction with film cooling occurs, in accordance with the growth of the outside angle and tip thickness. In this paper, the CFD simulation is performed using a commercial software, ANSYS Fluent V15.0, and the CFD model is validated by comparing it with the experimental data shown in preceding research.

Cooling Characteristics and Shielding Effectiveness of hybrid IC (하이브리드 IC의 냉각특성 및 전자차 차폐효과 연구)

  • 김성철
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.2 no.2
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    • pp.49-56
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    • 1995
  • ATM 교환기에 사용되는 하이브리드 IC에 대해 냉각성능과 전자파 차폐성능을 실 험과 수치해석에 의해 분석하였다. 하이브리드 IC 상부에 전자파 차폐를 위해 부착하는 덮 게의 형상에 따라 냉각공기 유속 0.5~0.4m/sec 조건에서 냉각실험을 하였고 냉각 해석 코 드인 Flotherm으로 컴퓨터 시뮬레이션하여 비교하였다. 그리고 각 덮게의 형상에 따라 30MHz ~1GHz 대혁에 걸쳐 전자파 차폐 실험을 하엿다. 실험결과 냉각 특성의 실험과 수 치해석 결과 잘 일치하였으며 공기 유속을 1.0m/sec 이상으로 유지시키면 덮개 형상에 무관 하게 열적으로 안저하였다. 30~700MHz 영역에서는 덮게로 인한 전자파 차폐효과가 뚜렷하 였으나 700MHz 이후의 대역에서는 접지와 접속되는 리이드의 임피던스 증가로 인하여 차 폐효과가 감소하였다.

고리1호기에 대한 냉각재상실사고해석

  • 차종희
    • Journal of the KSME
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    • v.16 no.2
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    • pp.6-14
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    • 1976
  • 원자로의 안전성확보의 기본은 원자로의 운전에 의한여 발새하는 방사성 물질을 확실하게 관리하 여 방사서의 해로부터 공중의 건강과 안전을 보존하는 것이다. 원자로에는 로내의 방사성물질인 핵분열생성물의 누설을 방지하는 일련의 독립적 방벽들 즉 연료의 피복제, 원자로용기를 포함하 는 일차냉각재계용, 그리고 일차냉각재계통을 수용하는 격납용기들로 된 다중방호벽이 마련되어 있다. 원자로설계기준에서는 이들 방호벽이 어떠한 가상적사고가 발생하여도 그 건전성이 유지되 도록 요구하고 있디. 우리나라에서도 미국의 기준을 준용하는 원칙으로 고리 원자력발전소 등 1 호기에 대한 해석이 수행되었던 것이다. 여기서 해석판정기준 및 해석결과를 소개하고저 하는 것이다.

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Structural analysis of liquid rocket thrust chamber regenerative cooling channel using visco-plastic model (점소성 모델을 이용한 액체로켓 연소기 재생냉각 채널 구조해석)

  • Ryu Chul-Sung;Choi Hwan-Seok
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.151-155
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    • 2006
  • Elastic-viscoplastic structural analysis is performed for regenerative cooling chamber of liquid rocket thrust chamber using Bodner-Partom visco-plastic model. Strain rate test was also conducted for a copper alloy at various temperatures in order to get material constants of visco-plastic model used in the structural analysis. Material constants of visco-plastic model were obtained from strain rate test results and visco-plsstic model was incorporated into finite element program, Marc, by means of user subroutine. The structural analysis results indicate that the deformation of cooling channel is mostly caused by thermal loading rather than pressure loading and confirmed structural stability of the cooling channel under operating condition.

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