• Title/Summary/Keyword: 물제트 추진

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Numerical Analysis of Ramjet Inlet Duct Flows According to Flying Velocity (램제트 비행속도에 따른 Inlet Duct내 유입공기 유동장의 수치해석)

  • Ko, Hyun;Yoon, Woong-Sub;Lee, Jin-Ho
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2002.04a
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    • pp.57-58
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    • 2002
  • 램제트는 다른 여러 추진시스템에 비하여 획기적으로 증가된 사거리를 가지므로 가용범위의 확대는 물론, 목표물 타격 시 높은 명중률과 낮은 격추율을 가지는 효과적인 추진 시스템이다. 램제트 엔진을 장착한 미사일로는 프랑스의 Griffon, ASMP, 미국의 Bomarc, Talos, 영국의 Bloodhound, Sea dart, 소련의 SA4, SA6 등을 비롯하여 많은 종류가 개발되어 실전 배치되었다. 근래 들어 램제트는 군사전략과 전술적인 목적 이외에도 민간용으로도 그 실용성이 강조되고 있어 그 중요성은 날로 더할 것으로 예측된다. 램제트는 일반적인 공기흡입식 엔진과는 달리 엔진 내부에 기계적으로 구동되는 부분이 없이 충격파를 통과하면서 공기의 압력이 높아지는 현상인 램압축 현상을 이용하여 공기를 압축하게 되므로 엔진의 구조가 간단하고, 상대적으로 높은 비추력과 추력/중량비를 가진다. 램제트는 정지 상태에서는 작동되지 않으며 사용 가능한 최소의 압력비를 줄 수 있는 비행 마하수에 도달해야 램제트가 작동하게 된다. 따라서 이러한 비행속도를 줄 수 있는 별도의 추진장치가 필요하게 되는데 이와 같은 보조 추진장치로 부스터를 사용한다. 부스터가 엔진의 내부에 장착된 램제트를 일제형 램제트 (IRR: integral Rocket Ramjet)라 부르며, 현대의 전략미사일과 민간용 초음속 항공기의 엔진에 도입되어 활발한 연구가 진행 중이다. 램압력을 이용하여 압축하므로 램제트의 설계시 설계점 비행 속도에서 전압력 손실이 최소가 되도록 설계되어야 하며, 이를 실험이나 수치해석을 통해 확인하여야 한다.

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어선용 물제트 추진장치의 개발 현황

  • Seo, Jeong-Cheon
    • Journal of Korea Ship Safrty Technology Authority
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    • v.7
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    • pp.27-37
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    • 2001
  • 소형 어선의 조업 환경을 개선하고자 하는 선주와 어민 입장에서 연안에서 번번히 발생하는 그물 걸림이나 충돌시 손상이 적은 추진장치를 저렴하게 공급받기를 원한다. 어선의 고속화 및 낚시전용선 개발 추제에 부응하여 어선용 소형 물제트 추진장치의 특성을 파악하고, 시스템의 개념 설계, 시제품 제작과 시운전 시험을 통하여 실용화 가능성을 검토하였다. 어선의 저항 감소, 캐비테이션 억제 등과 관련된 한계 기술을 개발하는 후속 연구가 진행되고 있다.

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Development, Test, and Analysis of Jet Vane Thrust Vector Control System (제트베인 추력방향 제어장치 개발/시험/분석)

  • 장승교;윤현걸;장석태
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.31-31
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    • 1998
  • 제트베인을 이용한 추력방향 제어장치를 개발하여 평균추력 2950 lbf, 평균 압력 714 psig, 연소시간 4.8초, 노즐 출구직경 약 100mm인 추진기관에 장착하고 이를 시험하고 분석하였다. 재질에 따른 제트베인의 삭마성을 알아보기 위하여 텅스텐과 구리(W/Cu), 지르코늄산화물과 텅스텐(ZrO$_2$/W), 지르코늄 산화물과 몰리브덴(ZrO$_2$/Mo)의 3가지 재질의 베인을 사용하였다 시험된 제트베인 재질 중 지르코늄 산화물과 몰리브덴(ZrO$_2$/Mo)의 합금을 사용한 베인이 내열성 및 삭마성에서 가장 우수하였으며(삭마량 27.65% 삭마율 5.7mm/sec), 지르코늄 산화물과 텅스텐(ZrO$_2$/W), 텅스텐과 구리(W/Cu)의 순서이었다.

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제트 베인에 의한 추력 방향 제어 장치 3차원 유동해석

  • 황민기;윤덕진;전승배;김승우
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.15-15
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    • 2000
  • 제트 베인에 의한 추력 방향 제어 장치는 롤 운동 제어를 가능하게 하고, 큰 선회 각도를 얻을 수 있는 장점이 있으나, 기계 장치가 비교적 복잡하고, 제트 베인의 열적, 구조적 문제를 해결하여야 한다. 복잡한 기계 장치는 유동 해석의 측면에서 고려해 볼 때 격자 형성을 어렵게 만들어 유동장 해석을 통한 성능예측을 어렵게 만든다. 구조물의 응력해석을 위하여 제트 베인 표면에서의 정압력과 더불어 마찰력도 고려하여야 하는데, 정확한 마찰력 계산을 위해서는 난류 모델링이 필수적이고, 그에 따라 벽면 근처에서 격자를 밀접시키는 것이 요구된다. 본 연구에서는 상용 유동해석 소프트웨어인 Fluent를 사용하여 제트 베인이 장착된 추력 방향 제어 장치의 3차원 난류 유동장 계산을 수행하였다. 피치, 요 운동의 경우와 롤 운동의 경우로 구분하여 계산하였으며, 최대 받음각을 $25^{\cire}$ 로 하여 제트 베인의 받음각에 따라 회전축에 작용하는 힘과 모멘트를 계산하였다. 본 연구의 결과는 향후 개발될 제트 베인이 장착된 추력 방향 제어 장치의 개념설계 단계에 필요한 기본자료로서 신뢰도를 높이는데 도움이 되리라 판단된다.

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Study on the Characteristics of Long Wave Infrared Signal by Water Injection around the Exhaust Plume of the Micro-jet Engine (마이크로 제트엔진 배기플룸 주위 물 분사에 따른 장파장 적외선 신호특성 연구)

  • Yu, Gunwon;Choi, Seongman
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.26 no.2
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    • pp.28-39
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    • 2022
  • An experimental study was carried out to understand the characteristics of the long wave infrared signal emitted from the exhaust plume when water is sprayed around it. The micro-jet engine was used to generate the exhaust plume, and eight water spray nozzles were installed around the exhaust nozzle. Two water injection angles were applied, one is sparying parallel to the exhaust plume, and the other is spraying water into the exhaust plume. The measurement results are as follows. When spraying water parallel to the exhaust plume, the long wave infrared signal is decreased with water spray flow rate. When spraying water the exhaust plume, the long wave infrared signal shows a larger value than plume only.

The development of small water-jet propulsion for 150HP grade inboard type (150마력급 선내형 소형 워터제트 추진시스템 개발)

  • Lee, Joong-Seop;Lee, Chi-Woo
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.38 no.3
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    • pp.246-252
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    • 2014
  • This study is on the development of 150PS inboard type of compact water jet propulsion system. The water jet is composed of intake, impeller, diffuser, reverse bucket and main shaft. Components of water jet have been manufactured through precision processing after sand casting. Development of water jet propelled engine has been finally completed by processes which are design, production and inspection on each component. The water jet performance characteristics show that 0.29 m3/s of maximum flow rate and 37 m/s of flow velocity have been secured in the ground test pool. Field test was performed by 21ft test ship that water jet propulsion equipment developed in this study was installed. As a result, the weight of hull, engine and other parts of the ship has been almost 1.2 ton and 45 km/h of maximum sailing speed has been recorded with 3700 rpm of engine in the domestic coast test.

램제트 엔진에서의 화염 전파와 비정상 연소 현상에 관한 수치해석

  • ;Vigor Yang
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.10-10
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    • 2000
  • 램제트 엔진은 비추력이 높고 추력 레벨은 낮으므로, 2단 추진기관에 적합한 추진 시스템이다. 1단-추진기관의 작동이 끝나고, 2단 램제트 엔진이 점화 후 안정된 연소에 도달되기까지 비행체의 속도는 항력에 의하여, 초당 약 마하수 0.1 정도씩 감소된다. 1단 연소 후 2단 램제트로 전환되는 지연시간이 길수록 1단에서 요구되는 종말 가속도는 증가되므로, 1단이 차지하게되는 부피는 증가되고 비행체의 크기 또한 늘어나게 된다. 따라서 1단에서 2단 램제트로 천이되는데 소요되는 시간을 가능한 짧게 하는 것이 효과적이다. 그러나 램제트 엔진의 특성상 선결되어야할 다음과 같은 여러 문제들이 있다. 첫째, 1단 작동 시 공기 흡입구와 연소실은 차단벽으로 분리되어 있다가, 1단 연소후 차단막이 제거되어 외부공기가 램제트 연소실로 흡입된다. 흡입되는 공기는 흡입구의 형상에 의하여 램 압축되지만 초음속으로 연소실을 통과하게된다. 연료 주입 구에서 공급되는 연료는 연소실에서 유동의 흐름방향(streamline)에 따라서 연소실로 확산되는데, 연소되기 전에는 유속이 빠르게 노즐로 빠져 나가므로 램제트 연료가 재순환 구역(recirculation zone)으로 침투하는데 쉽지가 않다. 둘째, 연소실 입구에서 발생되는 와류 (ring vortex)는 1단 연료의 고온 연소 가스를 연소실로 확산시키는데, 비 균일한 온도 분포를 유발하여 램제트 연료의 점화에너지가 공급되는 시간이 적당하지 않을 경우 균일한 화염 전파에 악영향을 준다. 셋째, 연소실에서의 빠른 유동 조건은 연료가 연소실에 머무를 수 있는 시간을 감소시키며, 연소실 입구에서 강한 전단 응력이 발생되어 화염이 안정화되는데 악 영향을 미치게된다. 본 논문은 공기 흡입구, 연소실 및 노즐을 통합하여 수치해석을 하였으며 열유동/점화/연소등의 미케니즘을 이해하고, 주요 인자들 중 와류의 영향에 초점을 맞추었다.다고 판단되며 배기 가스 자체에 대기 공기중에 함유되어 있던 습기가 얼어붙는(Icing화) 문제가 발생하기 때문에 배기가스의 Icing을 방지하기 위하여 압축기 끝단에서 공기를 추출하여 배기부분에 송출할 필요성이 있는 것으로 판단되었다. 출구가스의 기체 유동속도가 매우 빠르므로 (100-l10m.sec) 이를 완화하기 위한 디퓨저의 설계가 요구된다고 판단된다. 또 연소기 후방에 물을 주입하는 경우 열교환기 및 기타 부분품에 발생할 수 있는 부식 및 열교환 효율 저하도 간과할 수 없는 문제로 파악되었다. 이러한 기술적 문제가 적절히 해결되는 경우 비활성 가스 제너레이터는 민수용으로는 대형 빌딩, 산림, 유조선 등의 화재에 매우 적절히 사용되어 질 수 있을 뿐 아니라 군사적으로도 군사작전 중 및 공군 기지의 화재 그리고 지하벙커에 설치되어 있는 고급 첨단 군사 장비 등의 화재 뿐 아니라 대간첩작전 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.가 작으며, 본 연소관에 충전된 RDX/AP계 추진제의 경우 추진제의 습기투과에 의한 추진제 물성 변화는 미미한 것으로 나타났다.의 향상으로, 음성개선에 효과적이라고 사료되었으며, 이 방법이 편측 성대마비 환자의 효과적인 음성개선의 치료방법의 하나로 응용될 수 있으리라 생각된다..7%), 혈액투석, 식도부분절제술 및 위루술·위회장문합술을 시행한 경우가 각 1례(2.9%)씩이었다. 13) 심각한 합병증은 9례(26.5%)에서 보였는데 그중 식도협착증이 6례(17.6%), 급성신부전증 1례(2.9%), 종격동기흉과 폐염이 병발한 경우와 폐염이 각 1례(2.9%)였다. 14) 식도경 시행회수는 1회가 17례(54.8%), 2회가 9례(29.0%), 3회 이상이 5례(16.1%)였다.EX>$IC_{50}$/ 값이 210 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$로서 효과적

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Design and Manufacturing of the Diffuser with Water Injection for the Solid Rocket Motor Noise Reduction (고체추진기관용 물분사 소음디퓨저의 설계 및 제작)

  • Lee, Jeong-Yeol;Lee, Je-Hyung;Lee, Sung-Woong;Ko, Hyun;Cho, Yong-Ho
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.299-302
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    • 2011
  • In the supersonic jet of a solid rocket motor, various noise is investigated. The purpose of this study is to attain and evaluating a design and manufacturing technique of the SRM noise reduction. In this study, the water is injected into the supersonic jet of the SRM to reduce the noise. Furthermore, the diffuser and stack are installed to suppress the SRM noise. Through the SRM ground tests, the noise is reduced approximately 20dBA with application of the diffuser/stack with water injection.

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Film Cooling System for Ramjet Combustion Chamber (램제트 연소실에 적용되는 막냉각 시스템 설계)

  • Song, Ji-Woon;Lee, Keon-Woo;Cho, Hyung-Hee;Hwang, Ki-Young;Ham, Hee-Cheol
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.406-407
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    • 2009
  • The thermal protection techniques for ramjet combustor are key technology, which block the heat from hot combustion gas, and maintain the structure temperature safely. Film cooling method is one of them. This research proposes the optimal thermal design method through performing the study of thermal protection design for ramjet combustor.

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Investigation of Exhaust Facility of Liquid Rocket Propulsion System (액체로켓 추진기관의 후류처리장치 고찰)

  • Cho, Nam-Kyung;Lee, Kwang-Jin;Han, Young-Min
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.133-138
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    • 2012
  • Exhaust facility has basically the role of flame deflector, and considering additional functions, it can be classified by noise/emission suppressor and altitude simulation facility. In this paper, principles of flame deflector, jet pump, emission suppression are presented for exhaust treatment facility. Principles of noise suppression caused by Mach wave mitigation, jet energy mitigation by water evaporation and condensation are shown. In addition, a concept of vertical exhaust treatment facility is presented applying basic principles aforementioned.

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