• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.131-134
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• 2002

Compressible gas flow through a convergent-divergent nozzle is choked at the nozzle throat under a certain critical pressure ratio, and then being no longer dependent on the pressure change in the downstream flow field. In practical, the flow field at the divergent part of the critical nozzle can affect the effective critical pressure ratio. In order to investigate details of flow field through a critical nozzle, the present study solves the axisymmetric, compressible, Wavier-Stokes equations. The diameter of the nozzle throat is D=8.26mm and the half angle of the diffuser is changed between $2^{\circ}\;and\;10^{\circ}$ Computational results are compared with the previous experimental ones. The results obtained show that the divergence angle is significantly influences the critical pressure ratio and the present computations predict the experimented discharge coefficient and critical pressure ratio with a good accuracy. It is also found that a nozzle with the half angle of $4^{\circ}$ nearly predicts the theoretical critical pressure ratio.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.346-351
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• 2017

본 연구에서는 램 구조물의 각도와 노즐 면적 대비 램 구조물 면적비의 변화에 따른 이차목 디퓨저의 유동 특성에 대한 수치적 연구를 진행하였다. 램 구조물 각도가 증가함에 따라 램 구조물에서 경사 충격파가 강하게 발생하여 모사할 수 있는 고도가 낮아지고 이차목에서의 압력 회복 지점이 뒤로 밀리는 것을 확인하였다. Blockage Ratio가 증가함에 따라 램 구조물 뒤쪽에서 발생하는 재순환 영역이 커지고, 디퓨저 수축부에서 박리가 발생하고, 모사 고도에는 영향이 없다는 것을 확인하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권5호
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• pp.16-23
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• 2019

본 논문은 국방과학연구소 엔진 시험장에 설치된 페리스코프 시스템의 설계 및 해석에 대해 다루고 있다. 페리스코프 시스템은 엔진 후단, 디퓨저 상단에 설치되어 있는 잠망경 모양의 관측 시스템이며 엔진 후단 고온(2300 K)의 연소 생성물 등에 직접적으로 영향을 받아서 파손 위험이 높다. 따라서 1차원 열전달 계산 및 2차원, 3차원 CFD 해석을 통해 열유속 및 정온도 분포를 확인하고 이를 통해 냉각 성능을 검증하였다. 현재의 설계에서 페리스코프 시스템을 통해 화염 형상 및 노즐 제어, 배출 유동의 안정성을 가시적으로 확인 가능하다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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• pp.153-156
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• 2008

고공 환경에서의 점화 연소 특성을 확인하기 위해 선행되어야 할 저압/저온 환경 모사 및 연료 유량 제어 실험을 수행하였다. 저압 환경을 모사하기 위하여 초음속 디퓨저를 이용하였고, 공기 유량 공급 및 디퓨저 1차 전단 노즐 압력에 따라 다양한 고도의 저압 환경을 조성할 수 있음을 확인하였다. 또한 저온 환경을 모사하기 위해 액체 질소를 이용한 열교환기를 활용하였고, 혼합 탱크로 유입되는 극저온/상온 공기 온도 조건을 일정하게 유지할 경우 다양한 공기 유량 조건에서 혼합 공기의 온도는 극저온/상온 공기의 혼합비에 의해 결정됨을 알 수 있었다. 이에 따라 본 연구에서 구축한 고고도 환경 모사 시스템을 활용하여 다양한 고도 조건에서의 점화 및 연소 특성 실험 수행이 가능함을 입증하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.42-52
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• 1997

수중램제트(underwater ram-jet)는 램흡입부(ram intake), 혼합실(mixing chamber) 및 노즐(nozzle)로 구성되어 있으며, 램흡입부로 유입된 작동유체는 압력이 증가되며 이 증압된 작동유체에 혼합실로부터 고압공기를 분사하여 기 액이상류를 형성하여 노즐을 통과하면서 대기압까지 팽창을 하여 작동유체를 고속으로 가속시켜 노즐출구로부터 추력을 얻는 방식으로 차세대 초고속 선박추진장치이다. 본 연구에서는 80노트를 낼 수 있는 선내관통형(buried type vessel) 램제트의 최적 노즐형상데이터를 이용하여 제반변수(벽마찰계수, 가스속도, 기포반경, 대기온도, 질량유량비, 디퓨저면적비, 작동유체의 속도구배)의 변화가 추진특성에 미치는 영향을 파악하였다.

• 에너지공학
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• 제12권3호
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• pp.197-206
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• 2003

본 연구에서는 다공성 세라믹 필터를 사용하는 집진장치에서 역세정 과정의 유동특성을 규명하고, 역세정 시스템 설계에 적용하기 위한 전산해석을 수행하였다. 주요 연구내용으로는 역세정 과정에서 중요한 변수인 노즐 직경, 노즐 팁의 위치, 다공성 세라믹 캔들필터의 투과율, 디퓨저 형상, 역세정 압력 등이 집진장치 내부에서의 속도분포, 압력분포 등 역세정 유동특성에 미치는 영향을 상세히 계산하여 역세정 시스템의 사양 설계에 활용할 수 있도록 하였다. 전산해석에는 상용의 FLUENT code를 사용하여 에너지 보존식을 포함한 압축성 축대칭 Navier-Stokes 방정식을 유한체적법 (Finite volume method)으로 해석하였다.

• 항공우주기술
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• 제6권2호
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• pp.180-187
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• 2007

KSLV-I의 경우 1단은 액체 추진기관으로 구성되어 있으며, 2단은 킥모터(Kick Motor ; KM)를 이용하게 된다. 작동고도가 높고 확장비가 큰 KM을 지상에서 연소시험 할 경우 배압이 상대적으로 크기 때문에 노즐에서 박리가 발생되고 모터는 실제 추력 값보다 낮게 추력을 발생 시키며 노즐에서 극심한 진동을 유발 시키므로 지상에서 고공환경을 모사할 수 있는 고공환경모사 시험설비가 꼭 필요하다. 본 논문은 KSLV-I 2단 추진기관인 킥모터 개발을 위한 고공환경모사 시험설비 구축을 위해 기본설계를 진행하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제32권4호
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• pp.550-556
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• 2008

The aim of this research is to analyze the influence of motive pressure, driving nozzle position and nozzle throat ratio on the performance of ejector. The experiment was conducted in the variation of motive pressure of 0.196, 0.294, 0.392 and 0.490MPa respectively. The position of driving nozzle was varied in difference locations according to mixing tube diameter(0.5d, 1d, 2d, 3d, 4.15d, 5d and 6d). The experimental results show when the nozzle outlet is located at 3d, the flow characteristics change abruptly. It is shown that the suction flow rate and pressure lift ratio of ejector is influenced by the driving nozzle position. At nozzle position location of the Id of mixing tube diameter the performance of ejector gives the best performance.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제7권4호
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• pp.138-145
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• 2004

Experimental study was conducted on cylindrical supersonic diffuser in order to investigate the effects of the ratios of diffuser area to nozzle throat area (Ad/At), diffuser area to nozzle exit area (Ad/Ae), nozzle exit area to its throat area (Ae/At), and diffuser length to its diameter (L/D), the free volume of vacuum chamber, and the relative distance between nozzle exit and diffuser inlet on the diffuser performance. The study showed that the minimum diffuser starting pressure (Po/Pa)st increased monotonically with increase in (Ad/At) as predicted by the normal shock and momentum theory models and the volume of vacuum chamber affected vacuum pressure level during diffuser operation at lower value of (Ad/Ae). The results of this investigation will be utilized in the design of real-scale high-altitude simulation test facility.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권1호
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• pp.31-38
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• 2014

이젝터는 고압의 주유동을 통해 저압의 부유동을 이동시키는 단순한 장치이다. 이젝터의 효율은 주방향으로 작동하는 다른 이송 장치에 비해 매우 낮다. 그러나 구동장치가 없어 간단한 구조를 가지고 있으며, 낮은 구동에너지로 많은 양의 유체를 이송시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 선박에서 많이 사용되고 있는 side-type 액체용 이젝터에 작동유체의 유량을 변화시키면서 정상, 비압축성 유동에 대해 실험 및 CFD 분석을 통하여 직관부 및 디퓨저의 길이변화에 따른 이젝터의 유동 패턴과 흡입 현상을 분석하였다.