• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.25 no.3
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• pp.1-13
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• 2021

Effects of the nozzle wall angles on the supersonic flow field in a thrust optimized nozzle were numerically investigated. The combustor and operating condition of 30-tonf rocket engine was selected to study the optimum nozzle shape. The nozzle flow of combustion products was realized by the shifting equilibrium calculation for the propellant of kerosene-LOx. The change of nozzle wall angles induced different developing patterns of the internal and secondary shock wave. The optimum nozzle was obtained when the internal shock was in a specific position at the nozzle outlet. The nozzle wall angles of the optimum nozzle were very similar to those of the optimum nozzle which does not consider the shock wave.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.22 no.6
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• pp.19-27
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• 2018

In this study, a numerical study was conducted to characterize the E-D nozzle which changes according to the nozzle pressure ratios. Three different numerical analysis models were designed by changing the pintle inflection angles. When the nozzle pressure ratio is low, the outside air flows into the E-D nozzle to form an open flow field. As the nozzle pressure ratio increases, the flow transition occurs to become the closed flow field where the recirculation region is isolated inside the nozzle. Also, the highest thrust coefficient was obtained in the analytical model with high pintle inflection angle at all nozzle pressure ratios.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2011.11a
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• pp.14-17
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• 2011

Numerical simulation was carried out for the SNECMA modulatable thrust devices, with four different nozzle contraction angle $45^{\circ}$, $60^{\circ}$, $83^{\circ}$, and $90^{\circ}$, respectively. Results show that $83^{\circ}$ nozzle contraction is better in that it comes up with good thrust level with small aerodynamic load.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.35 no.12
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• pp.967-972
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• 2013

A MILD (Moderate and Intense Low oxygen Dilution) combustion, which is effective in the reduction of NOx, is considerably affected by the recirculation flow rate of hot exhaust gas to the combustion furnace. The present study used the MILD combustor, which has coaxial cylindrical tube. The outside tube of the MILD combustor corresponds to the exhaust gas passage and the inner side tube is the furnace passage. A numerical analysis was accomplished to elucidate the characteristics of exhaust gas entrainment toward the inner furnace with the changes of coanda nozzle geometrical parameters, nozzle passage gap length, nozzle passage length, nozzle angle and expansion length. The optimal configuration of coanda nozzle for the best entrainment flow rate was gap length, 0.5 mm, expansion angle, 4o and expansion length, 146 mm. The nozzle passage length was irrelevant to the exhaust gas entrainement.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.26 no.5
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• pp.11-23
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• 2022

For the design of the shortened ED(Expansion Deflection) nozzle, a numerical study of ED nozzle was performed according to the length reduction methods. The first method is to reduce the extension length of the ED nozzle with 80% bell nozzle length by 10%, 20% and 30%. The second method is to shorten the extension length by increasing the nozzle throat angle. Due to the increase in the curvature of the contour as the length shortened, the decrease in the nozzle exit velocity between the ED nozzle with 80% bell nozzle length and the ED nozzle in the first method was reduced, and the thrust become similar. The ED nozzle of the second method increased the thrust by increasing the nozzle exit velocity compared to the ED nozzle with 80% bell nozzle length.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.11
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• pp.1361-1369
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• 2013

This study performs a computational fluid dynamics (CFD) analysis of the inner flow of a multihole injector nozzle by using ANSYS CFX 13.0. Based on the obtained results, a design of experiment (DOE) was performed and applied to investigate the effects of injector nozzle design parameters on cavitation. To analyze the design sensitivity and signal-to-noise ratio (S/N ratio), the hole diameter, hole length, hole angle, and K-factor of the nozzle hole were selected as design parameters, and the effect of these parameters was investigated at 16 experimental points. Consequently, it was found that the effect of the K-factor on the cavitation and inner flow of the injector nozzle is the greatest. Thus, the selection of a suitable K-factor is important in nozzle design considering cavitation flow.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.12a
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• pp.318-321
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• 2011

한국은 급격한 고령화가 진행 중에 있다. 세계적으로도 유례가 없는 급격한 고령화에 노인시설 및 병원에서 생활하는 고령자의 수 역시 증가하고 있는 추세이다. 시설이나 병원에서 고령자의 샤워수발은 수발자에게는 매우 힘든 노동이 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 샤워 수발자의 불편함을 해소할 수 있는 와상형 자동 샤워링 시스템을 개발하는 것을 연구목적으로 한다. 와상형 자동 샤워링 시스템을 개발하기 위하여 본 연구에서는 기존 국외제품의 노즐위치 문제점을 분석하고, 수발자의 수발행위가 최적화될 수 있는 최적노즐위치 구현을 위한 샤워링 테스트, 샤워링시뮬레이션 등을 사용하여 최적노즐위치를 구현하였다. 또한 적은 노즐 수로 넓은 범위를 효과적으로 세정할 수 있는 스윙노즐을 개발하여 시제품에 적용하였다. 샤워링 테스트의 노즐위치 최적화결과를 샤워링 시뮬레이션에 적용하여 노즐위치 및 분사각의 최적화를 수행하였고, 이를 실제 시제품 설계에 적용하였다. 본 연구에서는 와상형 샤워링 시스템의 개발에 있어 사용자의 수발부담을 경감할 수 있는 가장 중요한 설계요소를 노즐위치 및 분사각으로 정의하고, 노즐위치 및 분사각도의 최적화를 중심으로 와상형 자동샤워링 시스템 개발 연구를 수행하였다. 본 연구의 사용자 중심 제품개발과정은 앞으로 다양한 고령친화제품을 개발하는데 있어 수발자의 부담을 감소시키고, 고령사용자의 자립생활을 지원하는데 있어 적용 가능할 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05d
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• pp.253-258
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• 1996

원자로의 가동 중지 중이나 재장전시 원자로가 설치되어 있는 수조의 냉각수가 증기발생기 안으로 유입되는 것을 막는 장비로써 노즐댐을 사용한다. 현재의 노즐댐은 알루미늄 재질로 그 무게가 무거워 노즐댐 작업자가 취급하기 어렵다. 이 노즐댐의 경량화와 동시에 구조적 강도를 증가시키기 위해서 비강성이 높은 탄소섬유 강화 복합재료와 굽힘 강성 및 전단강성을 증가시키기 위하여 벌집구조(honeycomb)의 알루미늄을 사용하여 KAERI 노즐댐-II를 설계하였다. 노즐댐에 발생하는 응력 해석을 통하여 중앙판과 측면판의 변위가 충분히 작은 값을 가지면서 파괴지수도 충분히 작은 값이 되는 탄소섬유의 적층각도를 구하였으며, 중앙판은 ［$\pm$15］로 적층하고 측면판은 ［$\pm$45 ］로 적층 하였다. 그리고 각 판의 최대 파괴지수는 중앙판의 경우 0.32, 측면판의 경우 0.27 이었고 최대변위는 각각 3.1mm, 2.7mm로 노즐댐을 사용할 때 예상되는 하중에 대하여 노즐댐의 구조적 건전성을 입증하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.36 no.8
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• pp.997-1002
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• 2012

Emission regulations have been strengthened step by step for marine engines. A noble measure is required both inside and outside of the combustion chamber. The combustion characteristics in cylinder have a very close relationship with the exhaust emission characteristics. Injection valve and nozzle hole geometry is an important factor for combustion. The study to improve the spray characteristics has concentrated on nozzle inlet geometry and nozzle hole diameter, but the exit geometry has not considered. In this study the nozzle exit angle variation was tested. The results show that the angle between $30^{\circ}$ and $60^{\circ}$ is more effective than the other cases.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2000.04a
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• pp.32-32
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• 2000

잠입노즐은 로케트 추진기관의 길이 및 중량을 감소시켜 체계설계의 관점에서 볼 때 많은 이점을 제공한다. 본 연구에서는 3단형 과학로케트 원지점 차넣기 모타(apogee kick motor)에 적용하기위한 잠입노즐의 기초기술 개발에 주안점을 두었다. 고고도에서 저속으로 회전하며 비행하는 원지점 차넣기 모타를 제작하기위해서 체계 요구성능에 의해 예상된 실물형의 50% 크기에 해당하는 축소형 잠입노즐을 제작하였다. 잠입노즐은 잠입부의 내외부가 고온의 추진제 연소가스에 노출된 상태에서 노즐 내부 압력 외에 연소실압에 의한 외부압력이 작용하므로 이를 고려한 열 및 구조설계가 중요하다. 본 연구에서는 노즐 수렴부와 목부에 일체형 그라파이트 소재를 적용하고 확장부 내열재 및 잠입부 배면내열재에 탄소/페놀 복합재를 노즐 내열재로 사용하였다. 그리고 이들의 구조적 지지를 위해 스틸구조물을 적용하였다. 적용된 스틸구조물에는 K형 열전쌍을 이용해 내열재와 구조물 온도를 측정할 수 있는 관통구멍 및 나사부를 구조물 외변에 가공하였다. 열전쌍은 노즐 목직경의 2, 4배 되는 확장부 내열재 단면위치의 2mm와 4mm 깊이와 구조물 내면 및 외면의 4개소에 열전쌍을 부착하여 지상연소시험시 노즐 내열재와 구조물의 온도분포를 관찰한다. 그리고 노즐 조립시 확장부 내열재와 구조물에 각 각 반원형 홈을 내어 여분의 접착제가 원형 홈에 밀려들어가 경화되어 노즐 기밀유지와 체결력을 향상시킬 수 있는 원형공간 접착제 충전 공법을 적용하여 실제모타에 대한 적용가능성을 지상연소시험을 통해 확인한다.