• Title/Summary/Keyword: 노즐형상

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A performance analysis on supersonic nozzle by ablated shape of thermal protectors (내열 재료별 삭마형상에 따른 초음속 노즐 성능 분석)

  • Lee, Ji-Hyung;Ham, Hee-Cheol
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.371-376
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    • 2007
  • Pan and rayon materials, two types of carbon fabric/phenolics composites, are using as thermal protectors for SRM's nozzle. After burning tests, It was required to analyze the performance of nozzles by ablated shape because ablative patterns were different from each other. For studying of performance on supersonic nozzles that have ablated shape, 1-dimensional analysis and numerical analysis were performed and results were presented in this paper. As the results of this study, in case of the thrust loss, rayon was predicted about 0.53% higher than pan and in case of total impulse loss, rayon was predicted about 0.4% higher than pan.

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삭마이동경계면을 고려한 노즐내열재의 2차원 열해석

  • 황기영;강윤구
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1999.04a
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    • pp.13-13
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    • 1999
  • 본 논문에서는 해석영역의 형상변화, 즉 로켓노즐 내열재의 삭마로 인해 야기된 경계 면의 이동을 고려하면서 2차원 비정상 비등방성 재료의 열전달 문제를 해석할 수 있는 수치해석에 대해 기술하였다. 수치해석 알고리즘은 유한요소법이며 열해석시 경계면 이동으로 인한 격자계의 절점 좌표점이 계산과정 동안에 이동하는 변형 가능한 유한요소격자(transformable finite-element grid)를 사용하였다. 본 수치해석기법의 타당성 입증을 위해 극심한 열하중이 부여된 조건하에서 엄밀해가 존재하는 비정상 축대칭문제 및 고체로켓 노즐내열재에 대해 열해석을 수행하였으며, 그 결과 수치해는 엄밀해 또는 실험치와 잘 일치함을 보이었다. 여러 가지 복합재로 구성된 내삽노즐 또는 외삽노즐에 대해서도 안정된 수치해를 얻을 수 있었다. 아울러 노즐목삽입재로 탄소-탄소 복합재를 적용한 고체추진기관 내삽노즐을 해석모델로 택하여 열전달 해석을 수행하고 해석결과를 분석하였다. 노즐의 표면산화반응에 대한 열반응상수, 즉 Arrhenius 형태로 표시된 식에서 pre-exponential factor 및 activation energy 변화가 탄소-탄소 복합재 및 탄소-페놀릭 복합재의 삭마량에 미치는 영향에 대해서 고찰하였다.

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A Study on the Optimum Shape of High-Pressure Injection Nozzle (고압 분사노즐의 최적형상에 관한 연구)

  • 이종선;김형철
    • Transactions of the Korean Society of Machine Tool Engineers
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    • v.12 no.2
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    • pp.37-43
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    • 2003
  • This study makes to flow analysis of computational fluid dynamics(CFD) according to the basic theory of turbulent flow regarding high-pressure injection nozzle. It also makes structural analysis to find out the structural validity of the optimum shape of high-pressure injection nozzle. It divides to two areas such as plunger areas and high-pressure injection nozzle area including plunger.

Conceptual Design of Small Scale Rocket (소형 고체 로켓에 대한 개념 설계)

  • Kwak, Jung-Han;Kim, Een-Ju;Kim, Hyung-Jun;Park, Gun-Tae;Lee, Chang-Jin
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2007.04a
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    • pp.374-377
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    • 2007
  • 본 보고서는 소형 로켓 제작에 앞서 행해지는 설계 단계를 기술하였다. 각 요구 조건에 맞춰 사용되어질 추력, 추진제 특성, mass distribution, 동체 형상 설계, Motor 설계에 대해 다뤘다. 로켓 설계에 있어서 가장 중요한 추진제 선정과 노즐형상 설계를 중점적으로 다루었으며, 차후 본 과정에 의하여 소형로켓을 제작하겠다.

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Study of the Thrust Vector Control Using a Secondary Flow Injection (2차 유동의 분사에 의한 제트 유동의 추력제어에 관한 연구)

  • 정성재;김희동;안재문;정동호
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2002.04a
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    • pp.14-15
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    • 2002
  • 기체역학 이론에 의하면, 노즐의 공급압력과 노즐의 상세형상이 주어지는 경우에 추진 노즐로부터 방출되는 제트유동의 추력을 예측할 수 있으며, 최대추력은 노즐 출구에서 유동이 적정팽창 상태로 될 때 얻어진다. 실제의 추진 로켓에서나 다른 비상체에서는 추력의 예측뿐만 아니라, 얻어지는 추력의 방향을 적절하게 조절하여 제어하는 것이 요구된다. 종래 추력벡터 제어를 위해서 많은 연구들이 수행되었다. 일례로 추진노즐 내부에 베인(vane) 등을 삽입하여, 추력벡터를 조절하거나, 추진 노즐을 가변(movable nozzle)으로 하는 방법, 그리고 노즐내부에 2차 유동을 분사(secondary flow injection)하여 평균 추력벡터를 제어하는 방법 등이 제안되어 응용되어 왔다.

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A Study on the Flame Configuration and Flame Stability Mechanism with a Nozzle Diameter of Laminar Lifted Jet Flame (층류제트 화염의 노즐직경에 따른 안정화 메커니즘과 화염형상에 관한 연구)

  • Kim, Tae-Kwon;Kim, Kyung-Ho;Ha, Ji-Soo
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.35 no.2
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    • pp.204-215
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    • 2011
  • Flame stability is the one of the main mechanism of laminar lifted flame and flame propagation velocity becomes a yardstick to measure the flame stability. Bilge has presented the flame propagation velocity of the triple flame and the flame stability mechanism related the flame configuration and mixture fraction. However, there was not able to observe all process of flame ignition and extinction for small nozzle diameter. In this paper, we have subdivided the flame configuration and stability mechanism and classified the flame behavior with a nozzle diameter. Also we have subdivided the 'triple flame propagation opened' and the 'triple flame propagation closed' from the triple flame propagation of triple flame criterion.

Convective Heat Transfer Characteristics on a Plate Cooled by Rectangular Water Jets (사각수분류에 의한 평판상에서의 대류열전달 특성)

  • Kim, Uen-Young;Jeon, Sung-Taek;Park, Jong-Suen;Lee, Doug-Bong
    • Solar Energy
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    • v.15 no.1
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    • pp.53-71
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    • 1995
  • Experiments have been conducted on a planar, free surface jet of water to investigate the effects of aspect ratios(AR=6.67, 15, 26.67), average nozzle velocity($V_0=3.3m/s{\sim}78m/s$) and nozzle-to-plate spacings($Z/W=6{\sim}40$) on the characteristics of heat transfer, when 3 rectangular waterjets impinging on a flat plate which has the uniform heat flux. the scondary peaks which produced by circular jets also produced by rectangular water jets. The position of the scondary peaks depends upon the aspect ratio of nozzle. The heat transfer coefficient was subjected to the influence of aspect ratio. The heat transfer correlations and best position of nozzles which produced maximum heat transfer coefficient at stagnation point are provided.

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Design Factor Analysis of Aerospike Pintle Nozzle for Increasing Thrust in Off-Design (탈설계 조건에서 추력 증대를 위한 에어로 스파이크 핀틀 노즐의 설계인자 분석 연구)

  • Kim, Jeongjin
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.16 no.4
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    • pp.1-9
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    • 2022
  • A design factor analysis was conducted to reduce the thrust reduction in the off-design, due to the driving of the aerospike pintle nozzle. The close (NPR 100) as well as the open (NPR 11) stroke were fixed, as under-expansion conditions. The pintle contour, pintle head radius (R), cowl angle (θ), and cowl exit length (L) were selected as design factors. The change in thrust was analyzed, using a verified numerical analysis technique. First, the pintle head radius and the length of the cowl exit had little influence on the thrust. The cowl angle changed the mass flow rate by affecting the effective nozzle throat area, and created a reverse pressure gradient at the cowl exit. As a result of applying the dual aerospike contour, it was confirmed that the thrust in the design-off increased by approximately 1.2%, compared to the reference case and by approximately 3.4% compared to the worst case.

Sensitivity Analysis of Nozzle Geometry Variables for Estimating Residual Stress in RPV CRDM Penetration Nozzle (원자로 상부헤드 관통노즐의 잔류응력 예측을 위한 노즐 형상 변수 민감도 연구)

  • Bae, Hong Yeol;Oh, Chang Young;Kim, Yun Jae;Kim, Kwon Hee;Chae, Soo Won;Kim, Ju Hee
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.37 no.3
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    • pp.387-395
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    • 2013
  • Recently, several circumferential cracks were found in the control rod drive mechanism (CRDM) nozzles of U.S. nuclear power plants. According to the accident analyses, coolant leaks were caused by primary water stress corrosion cracking (PWSCC). The tensile residual stresses caused by welding, corrosion sensitive materials, and boric acid solution cause PWSCC. Therefore, an exact estimation of the residual stress is important for reliable operation. In this study, finite element simulations were conducted to investigate the effects of the tube geometry (thickness and radius) on the residual stresses in a J-groove weld for different CRDM tube locations. Two different tube locations were considered (center-hole and steepest side hill tube), and the tube radius and thickness variables ($r_o/t$=2, 3, 4) included two different reference values ($r_o$=51.6, t=16.9mm).

Shape Optimization of GCB for Increasing Small Current Interruption Capacity (소전류 차단성능 개선을 위한 가스 차단기의 형상 최적화)

  • Kim, H.K.;Park, K.Y.;Im, C.H.;Jung, H.K.;Park, S.K.;Lee, S.H.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2002.07b
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    • pp.764-766
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    • 2002
  • 본 연구에서는 가스 차단기의 소전류 차단성능을 개선하기 위한 최적화 과정에 대해서 나타낸다. 목적함수는 절연내력과 극간 인가전압의 차이의 최소값으로 선정하였으며, 목적함수가 최대가 되도록 최적화를 수행한다. 설계 변수로는 개극 전의 전극 이동길이, 노즐목 길이 및 노즐목 발산각과 노즐 하류장 형상을 채택하였다. 최적화 알고리즘으로는 (1+1) 진화알고리즘을, 유동해석을 위해서는 FVFLIC법을 사용하였다. 최적화 결과로 얻어진 모델은 초기 모델에 비해 소전류 차단성능이 상당히 개선되었음을 확인할 수 있었다.

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