• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.285-288
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• 2007

레이저가공에서 나타나는 가공부위의 용융된 물질을 밀어내는 가스의 역할을 모사하기 위하여, 구멍이 있는 평판 상부에 충돌하는 마이크로 초음속 제트유동의 경계층 효과가 수치해석적으로 연구되었다. 충돌유동과 충격파의 구조 및 구멍통과 질량유량이 관찰되어 경계층 영향이 고려되지 않은 과거 연구와 비교되었다. 노즐내부 유동의 경계층 효과로 인하여 가공부위 상부에서 보다 강한 마하디스크가 생성되고, 아울러 구멍통과 질량유량도 줄어드는 것이 관찰되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권2호
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• pp.697-709
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• 1996

Supersonic axisymmetric jets issuing from various kinds of nozzles with a throat diameter of a few millimeters were experimentally investigated. The exit Mach number and Reynolds number based on the throat diameter of nozzle were in the range of 1.0 ~ 5.9 and 8.4$\times$ $10^4$ ~ 2.9$\times$$10^6$, respectively. The nozzle pressure ratio was varied from 5 to 85. Present paper aims to offer fundamental information of the supersonic free-jets, with an emphasis to give data with which the shape of the free-jets can be depicted under a specified condition. Experimental data are summarized to enable an estimation of the shape of the supersonic free-jets. The result shows that the shape of free-jets is dependent on only the nozzle pressure ratio.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권6호
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• pp.1994-2004
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• 1996

Numerical calculation was applied to supersonic under-expanded jets, and compared with the results of a linear theory and other experiments. TVD difference scheme was employed to solve 2-dimensional and axisymmetric inviscid Euler equation. This paper aims to explore the effects of angle of divergence and design Mach number of nozzle on the structure of under-expanded jets. The angle of divergence was varied from 0 to 20 deg. The results show that the length of the first cell of the under-expanded jets decreases and Mach disk generates at lower nozzle pressure ratio, if the angle of divergence or design Mach number of nozzle increases. The distance from the nozzle exit to Mach disk in 2-dimensional jets becomes much larger than that of axisymmetric jets, and the widths of the jet boundary and the barrel shock wave are also larger than that of axisymmetric jets. Calculation results indicate that the configuration of the under-expanded jets is strongly dependent on the nozzle pressure ratio.

• 한국추진공학회지
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• 제5권2호
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• pp.51-58
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• 2001

본 연구에서는 이중동축노즐로부터 대기로 방출되는 초음속 자유제트유동을 실험하였다. 출구마하 수가 2.0이고 충돌각이 다른 축소확대노즐 및 출구마하수가 1.0이고 충돌각이 다른 축소노즐을 사용하고, 주제트 압력비와 보조제트 압력비를 각자 4.0∼10.0, 1.0∼4.0으로 변화시켜 가면서 자유제트 유동장 특성을 조사하였다. 본 연구의 결과로부터 보조제트 압력비가 동축자유제트유동 특성에 영향을 미치며, 주제트 및 보조제트 압력비가 증가할수록 동축제트의 초음속 길이도 증가한다는 것을 알았다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권7C호
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• pp.652-657
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• 2007

광 부반송파 다중화 방식을 사용하는 광 레이블 교환망에서, 광섬유 마하-젠더 간섭계로 구성된 인터리버를 사용하여 광 레이블 신호를 검출하였다. 이중 전극 마하-젠더 광 변조기로부터 발생된 10-GHz 광 단측파대신호 또는 양측파대 신호를 광 부반송파 레이블로 사용하여 검출 실험을 수행하였다. 인터리버의 레이블 추출 출력에서 광 스펙트럼을 측정한 결과, 단측파대 신호의 경우에 상측파대가 하측파대보다 약 16.8 dB 정도 억압되는 것을 확인하였다. 양측파대 입력 신호의 경우에는 인터리버의 레이블 추출 출력에 양측파대가 모두 같은 파워 레벨을 갖고 나타났으며, 손실은 거의 발생하지 않았다. 위상 천이 방법으로 단측파대 신호를 발생하였기 때문에, 단측파대 출력 신호 레벨이 양측파대 신호 보다 약 3 dB 정도 높게 나타났다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2002년도 제18회 학술발표대회 논문초록집
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• pp.64-64
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• 2002

Two dimensional velocity distributions outside a Mach 2.0 supersonic nozzle have been investigated using digital particle image velocimetry (PIV). Mean velocities, turbulence intensities, vorticity field and volume dilatation field are obtained from 300 instantaneous PIV images using 0.33 $\mu\textrm{m}$ $TiO_2$ particle. The seeding particle of larger size, 1.4 $\mu\textrm{m}$ $TiO_2$, is also used for the experimental measurements of velocity lag downstream of shock waves according to particle sizes. The results have been compared and analyzed with schlieren photographs and computational fluid dynamics (CFD) results for the velocity distribution, the locations of shock waves and over-expanded shock structure. It was shown that the locations of normal shock and shock waves can be resolved by the axial or radial velocities, and the velocity lag is more significantly increased due to particle inertia as a particle size increases. And it was also found that over-expanded shock structures call be predicted by volume dilatation fields, and streamwise turbulence intensities are influenced significantly by normal shock waves.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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• pp.319-322
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• 2006

초음속 연소가 성공하려면 1 ms의 시간 안에 충분한 연료-공기 혼합이 이루어져야 한다. 본 실험은 마하 1.92유동에서 헬륨을 수직 분사하여 연료-공기 혼합이 어떻게 이루어지는지 살펴보았다. 평판과 공동 두 가지 모델로 실험을 수행하였고, 슐리렌 가시화를 통해 사진을 찍었다. 압력은 초음속 덕트 내에서 충격파가 어떻게 생성되는지에 영향이 많았고, 침투 거리는 J가 커질수록 두꺼워졌다. 공동이 있는 경우 평판일 때보다 침투 거리가 더 컸다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1997년도 제9회 학술강연회논문집
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• pp.17-17
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• 1997

극초음속 여객기와 군사용 항공기에 대한 수요가 증가함에 따라서 새로운 개념의 다양한 추진기관이 연구가 진행되고 개발되어 왔다. 초음속 항공기의 속도 영역은 마하 10-20 정도가 되는데 이 속도 한계를 극복하기 위하여 초음속 연소 램제트 엔진(SCRamjet; Supersonic Combustion Ramjet)이 제안되었다. 스크램 제트를 개발하기 위해서는 연료와 산화제의 혼합 효율 문제, 화염의 안정화 문제, 벽면의 냉각에 관한 문제 등 몇 가지 기본적인 문제들을 해결해야 한다. Univ of Michigan에서 실험한 연소기를 모델로 본 연구에서는 연료와 공기의 혼합에 관한 수치 연구를 수행하였다. 다원 혼합기체에 관한 축대칭 Navier-Stokes 방정식을 지배 방정식을 이용하였고 비평형 화학반응식을 고려하였다. 공간 차분에는 유한 체적법을 이용하였다. 대류 플럭스 항은 Roe의 Upwind FDS 기법을 사용하여 차분하였고 점성항에는 중심 차분법을 이용하였다. 시간 적분법으로는 근사 자코비안과 LU분할 기법을 이용한 완전 내재적 방법이 쓰였다. 난류 모델로는 Mentor에 의해 제안된 2 방정식 k-$\varepsilon$/k-$\omega$ 혼합모델을 사용하였다. 유동장이 실험에서의 찍은 사진과 유사한 모습의 충격파 간섭을 수치 모사하였고 수소가 확산되는 모습과 함께 노즐 lip 주위의 재순환 영역에 대해서 살펴볼 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제12권2호
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• pp.24-32
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• 2008

마하 1.92 초음속 유동 내에서 평판, 작은 공동, 큰 공동을 사용하여 운동량비(J)에 따른 연료 혼합 실험을 수행하였다. 공동 후면 경사부는 연료의 침투거리를 급격히 증가시키며, 경사부에서 형성되는 이차원 충격파는 후류부의 충격파 구조와 혼합층에 주요한 영향을 미친다. 운동량비가 증가함에 따라(J = 0.9, 1.7, 3.4) 연료의 침투거리가 증가하지만, 후류부에서는 운동량비가 증가하더라도 연료 침투거리는 특정 지점 이상 증가하지 않았다. 큰 공동의 경우 다른 모델에 비해 좋은 혼합 효율을 보이지만 압력 손실 또한 증가하는 경향을 보인다.

• 한국추진공학회지
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• 제4권3호
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• pp.11-18
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• 2000

초음속 노즐 뒤에서 형성되는 과소팽창 제트(Underexpanded jet)가 분사될 때 베럴 충격파(Barrel shock), 팽창과(Expansion fan), 마하 디스크(Mach disc), 제트 경계면(Exhaust-gas jet boundary), 그리고 반사 충격파(Reflected shocks)와 같은 구조의 풍격파 셀(Shock cell)이 연속적으로 나타난다. 이러한 충격파 셀은 난류 소산에 의해 희미해지며 거리가 멀어지면 사라진다. 과소팽창 제트가 수직 평판에 충돌하게 되면 챔버 압력 및 출구 마하수 등 여러 인자들에 따라 달라지는 복잡한 유동장을 형성하게 된다. 본 논문에서는 평판에 충돌하는 과소팽창 제트가 형성하는 유동장을 압축성 Navier-Stokes 방정식에 유한체적법을 적용하여 수치적으로 구한 해존 실험 데이터와 비교 검증하였다. 실험 데이터와 계산 결과의 압력구배 및 유동가시화 사진 비교 견과 노즐과 평판이 가까운 경우에 충돌제트유동을 잘 예측할 수 있었으며, 과소팽창비가 작을 때 과소팽창비에 따른 충돌제트 유동분포의 영향은 자게 나타남을 알 수 있었다.