• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.696-701
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• 2018

연소 반응 시 발생하는 질소산화물은 산성비와 미세먼지 발생에 많은 영향을 미치는 물질이다. 이에 대한 저감 방법으로 고비용의 탈질설비 대신 지연연소 등의 방법에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 이러한 연구들 중에 적은 양의 공기로 많은 양의 배기가스를 재순환 할 수 있는 코안다 노즐을 이용한 배기가스 재순환 연소에 대한 연구가 최근에 이루어지고 있다. 본 연구에서는 배기가스 재순환 배관에 코안다 노즐을 사용하여 배기가스를 재순환하는 재순환 버너의 양쪽 출구가 트인 형상에 대하여 전산유체해석을 통해 연구를 수행하였으며 연소 유동의 압력, 유선, 온도, 연소 반응 속도와 질소산화물의 분포 특성을 살펴보았다. 배기가스를 재순환하여 연소용 공기와 혼합된 기체가 원통의 접선방향으로 유입되어 연료노즐 출구 부근에서 압력이 낮은 영역이 존재하고 이에 따라 원통 버너의 중심부근에는 버너의 가운데 부분으로 역류가 형성되며 가장자리 부분으로 배기가스가 배출되는 것을 확인하였다. 배기가스가 유입되는 부분이 버너의 오른쪽에 있어서 버너의 오른쪽으로 연소반응이 일어나며 상대적으로 온도분포와 NOx 분포가 높게 나타났다. 연소용 공기비를 1.0에서 1.8까지 변화하여 NOx 생성을 관찰한 결과, 공기비가 1.0에서 1.5까지는 평균 NOx 생성이 감소하다가 공기비가 1.8일 때 급격히 증가하는데 이는 NOx 생성 반응은 온도의 지수승에 비례하게 되는데 공기비가 1.5이상이 되면서 온도의 영향을 많이 받아서 NOx 생성 반응이 오른쪽 영역에서 급격히 증가하는 것으로 판단된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.919-921
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• 2011

가변노즐은 다양한 고도에서 비행체의 효율을 향상시키기 위하여 사용된다. 가변노즐이 다수의 플랩으로 구성된 경우에, 플랩의 비동기화된 운동은 추력 방향에 영향을 미친다. 동기화 시험장치는 플랩을 포함하는 가변노즐 메커니즘의 동기화 특성를 검증하기 위하여 개발되었다. 본 시험장치는 노즐 공간 내부의 연소압을 모사할 수 있는 기능을 가지고 있으며, 연소압의 크기 및 분포, 각 노즐구동기의 시간 지연 등이 가변노즐 플랩의 동기화 특성에 미치는 영향을 정량화하기 위하여 사용되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.711-712
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• 2010

본 논문에서는 가변노즐의 다물체동력학적 특성을 연구하였다. 가변노즐은 다양한 운용고도조건에서 비행체의 효율성을 향상시키기 위하여 사용된다. 플랩을 포함하는 가변노즐 메커니즘의 동적특성을 다물체동력학 소프트웨어인 RecurDyn을 이용하여 분석하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.569-572
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• 2010

초음속 추력편향 노즐의 시험 평가를 위한 시험 장치를 설계 하였다. 본 시험 장치는 축소된 모델추력편향장치를 이용하여 초음속 추력 편향시의 축추력, 모멘트, 배기가스 속도 및 압력 등을 측정하여 다양한 기하학적 변수에 대한 노즐의 성능특성을 이해하고자 한다. 본 시험장치는 고압 공기저장장치, 유량조절 및 측정장치, 시험노즐과 계측시스템으로 구성되어 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권4호
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• pp.300-309
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• 2017

우주비행체는 우주공간에서 소형 추력기를 통해 연소가스를 노즐 외부로 배출시킴으로써 궤도보정 및 자세제어에 필요한 반작용 모멘텀을 발생시킨다. 이때 배출된 배기가스가 우주비행체의 표면과 충돌하면서 발생된 교란 힘 및 교란토크, 열 부하, 표면 오염 등은 우주비행체의 수명 단축 및 기능저하를 유발시킬 수 있으므로 추력기 배기가스 거동에 관한 예측은 우주비행체 설계시 매우 중요한 절차라고 할 수 있다. 본 연구에서는 우주비행체의 자세제어용 추력기로 사용되는 10 N급 이원추진제 추력기의 배기가스 거동을 수치적으로 해석함으로써 우주비행체 설계에 필요한 핵심기술을 확보하는 것이 목적이다. 이를 위해 모노메틸하이드라진(MMH) 연료와 사산화이질소(NTO) 산화제의 화학평형반응과 추력기 노즐 내부 연속체 영역 계산을 수행한 후 배기가스 해석을 위한 직접모사법(DSMC)의 유입조건으로 적용하였다. 해석 결과, 이원추진제 추력기 노즐 부근에서 배기가스의 화학종 박리와 같은 비평형 팽창과 후방유동의 특성들을 예측할 수 있었다.

• 기계와재료
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• 제24권2호
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• pp.48-61
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• 2012

NOx 저감방법으로 여러 가지 방법들이 존재하며 연구되고 있다. 그중 Urea-SCR은 적용가능한 온도범위가 넓고 우수한 저감효율을 보여 자동차엔진의 NOx 저감장치로 많은 연구가 진행되어 왔다. Urea-SCR은 고체 Urea의 열 해리반응으로 생성되는 암모니아가스와 NOx 와의 화학반응으로 제거하는 것이 목적이다. NOx저감효율에 직접적인 영향을 주는 변수에는 분사노즐의 분무특성, 배기관내 분사위치, 요소수의 유량제어 등 여러 가지가 존재한다. 따라서 본문에서는 여러 가지 분사노즐, 유량제어방법, 배기가스 물성치 및 관내 유동특성 등에 대해 소개하고 Urea-SCR시스템 적용가능성을 언급하고자 한다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.316-319
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• 2008

A computational analysis has been conducted on the compressible flow in the turbine exhaust nozzle of the gas generator cycle liquid rocket engine. The commercial CFD code Fluent has been used. Four nozzle designs have been compared to select the turbine exhaust nozzle concept. Three candidates with single nozzle have comparable performance. The model with bifurcated nozzles shows significant performance loss. However it will be better in the view of balanced thrust distribution because of its symmetric geometry.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.130-131
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• 2011

본 논문에서는 가변노즐의 동기화시험장치에 대하여 기술하고자 한다. 가변노즐은 다양한 고도에서 비행체의 효율을 향상시키기 위하여 사용된다. 동기화시험장치는 플랩을 포함하는 가변노즐 메커니즘의 동적특성과 동기화를 입증하기 위하여 개발되었다. 본 시험장치는 제작 이전에 가변노즐이 작착된 상태의 동적 특성에 대하여 RecurDyn을 이용하여 다물체동력학 해석을 수행함으로써 설계를 검증하였다. 개발된 동기화 시험장치는 가변노즐 시스템의 동기화 성능을 입증할 목적으로 사용 중에 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권9호
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• pp.766-774
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• 2017

달착륙선 하강엔진에서 사출된 배기가스가 월면과 충돌할 때 배기가스와 월면과의 상호작용으로 인해 월면에 분포되어 있는 표토가 분산된다. 이때, 분산된 표토입자가 착륙선과 충돌할 경우 성능 저하 등과 같은 역효과를 야기할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 달착륙 엔진의 배기가스 거동을 전산유체해석을 통해 예측하고자 하였다. 하강엔진의 노즐내부 영역은 Navier-Stokes 방정식 기반의 연속체 유동 모델을 이용하여 해석하였으며, 노즐 외부 배기가스 거동은 연속체 유동 모델과 직접모사법(DSMC)을 적용하여 해석한 결과를 각각 비교 및 분석하였다. 이를 통해 진공환경에서 달착륙선 하강엔진에 대한 최적의 배기가스 해석 절차를 수립할 수 있었으며, 차후 한국형 달착륙선 개발에 충분히 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2011년도 후기공동학술대회 논문집
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• pp.112-113
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• 2011

선박으로부터 배기오염에 대한 국내의 관련 규제들이 강화되면서 관련 기술 개발이 급격하게 이뤄지고 있다. 그 중 탱커선의 화물탱크로부터 배출되는 유중기를 대기중으로 방출하지 않고 회수할 수 있는 설비 관련기술이 개발되고 있다. 회수설비 중 포함되는 스크러버는 가스 속의 부유 고액 미립자를 액을 이용하여 포집하는 장치로서, 스프레이 노즐을 통해 액을 분사하며, 일반적으로 물을 사용한다. 고효율 스크러버 설계기술 개발을 위해 스크러버용 노즐의 성능해석과 유동가시화 실험을 통한 내부유동 특성을 연구하였다.