• Title/Summary/Keyword: 배기 노즐

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Spectral Infrared Signature Analysis of the Aircraft Exhaust Plume (항공기 배기 플룸의 파장별 IR 신호 해석)

  • Gu, Bonchan;Baek, Seung Wook;Yi, Kyung Joo;Kim, Man Young;Kim, Won Cheol
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.42 no.8
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    • pp.640-647
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    • 2014
  • Infrared signature of aircraft exhaust plume is the critical factor for aircraft survivability. To improve the military aircraft survivability, the accurate prediction of infrared signature for the propulsion system is needed. The numerical analysis of thermal fluid field for nozzle inflow, free stream flow, and plume region is conducted by using the in-house code. Weighted Sum of Gray Gases Model based on Narrow Band with regrouping is adopted to calculate the spectral infrared signature emitted from aircraft exhaust plume. The accuracy and reliability of the developed code are validated in the one-dimensional band model. It is found that the infrared radiant intensity is relatively more strong in the plume through the analysis, the results show the different characteristic of the spectral infrared signature along the temperature, the partial pressure, and the species distribution. The continuous spectral radiant intensity is shown near the nozzle exit due to the emission from the nozzle wall.

Conceptual Study and Design Ideas for SUAV Propulsion System (스마트무인기 신개념추진시스템 개념연구)

  • 전용민;정용운;양수석
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.7 no.4
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    • pp.19-26
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    • 2003
  • In this paper, the result of the conceptual study of a tipjet driven propulsion system is presented. The concept of a tipjet driven propulsion system is to employ tipjet as power source to drive a rotor Because the vehicle is supposed to takeoff and land vertically, a rotor system, which has tipjet nozzles, is adopted to fly like a helicopter. Exhaust gas, which is generated by an engine, Passes through an internal duct system and divided into four blade ducts. The design code is consists of two parts, engine model and internal duct model. Inside a rotating duct, compressible flow is affected by two additional force terms, centrifugal force and coriolis force and they govern the performance in rotary mode, The intention of this paper is to address the issues associated with sizing and optimizing configurations of a tipjet driven propulsion system especially in rotary wing mode.

An effect of design parameters f water injection slincer on the characteries of noise generated by Liquid Rocket Engine (물분사형 소음기의 설계변수가 액체로켓엔진 소음특성에 미치는 영향)

  • Park, Hee-Ho;Cho, Byung-Sun;Kim, Yoo;Ji, Pyung-Sam;Kim, Sun-Jin
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1998.04a
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    • pp.26-26
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    • 1998
  • 우주항공 산업에 대한 관심 증가에 따라 지상에서 많은 연소시험을 시행하고 있으나, 소음 발생문제에 부딪혀 어려움을 겪고 있는 실정이다. 따라서 초보적 단계이기는 하나, 액체로켓 엔진의 추력 손실을 최소화시키고 최대한 제트 소음을 크게 줄일 수 있는 소음기를 연구, 개발하고 있다. 본 연구에서는 제트소음에 대한 기초연구를 수행하여 물분사형 소음기를 설계 및 제작하였고, 물분사량과 소음기의 기하학적형상이 소음 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 본 실험범위에서 연구의 결과는 다음과 같다. 1. 동일한 물 분사량 조건에서, 소음기 길이가 노즐출구 직경의 10배 모델 보다 30배 모델이 9dbl 정도 감음효과를 보였다. 2. 불 분사량이 증가함에 따라 소음레벨은 감소하였고, 30배 모델의 경우 불분사량이 배기가스의 10-12배 조건에서는 소음레벨을 91dbl까지 줄일 수 있었다. 3. 상기조건(소음레벨 91dbl)에 확장관을 부착함으로써, 소음레벨을 약 86dbl까지 줄일 수 있었다. 4. 본 형태의 물분사방식을 채택할 경우 고온배기가스로 인한 소음기의 파손을 방지하기 위해서 반드시 막냉각장치의 설치가 요구된다.

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IoT Basic Study on Development of Duct Burner Integrated with SCR Catalyst (SCR 촉매 일체형 덕트 버너 개발에 대한 IoT 기초연구)

  • Jang, Sung-Cheol;Shim, Yo-Seop
    • Journal of Internet of Things and Convergence
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    • v.7 no.3
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    • pp.75-80
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    • 2021
  • Since the optimization of the diesel engine for the ship cannot satisfy the NOx emission limit by the method of reducing the NOx emission, it is necessary to reduce the NOx by post-processing the exhaust gas. In this study, we will review the feasibility of designing a binary nozzle and mixing chamber duct for effectively converting the number of elements into NH3 in the oil burner for the SCR catalyst unit integrated duct in the ship under development through the computational heat flow analysis for the velocity distribution and temperature distribution.

The Numerical Study on the Flow Control of Ammonia Injection According to the Inlet NOx Distribution in the DeNOx Facilities (탈질설비 내에서 입구유동 NOx 분포에 따른 AIG유동제어의 전산해석적 연구)

  • Seo, Deok-Cheol;Kim, Min-Kyu;Chung, Hee-Taeg
    • Clean Technology
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    • v.25 no.4
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    • pp.324-330
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    • 2019
  • The selective catalytic reduction system is a highly effective technique for the denitrification of the flue gases emitted from the industrial facilities. The distribution of mixing ratio between ammonia and nitrogen oxide at the inlet of the catalyst layers is important to the efficiency of the de-NOx process. In this study, computational analysis tools have been applied to improve the uniformity of NH3/NO molar ratio by controlling the flow rate of the ammonia injection nozzles according to the distribution pattern of the nitrogen oxide in the inlet flue gas. The root mean square of NH3/NO molar ratio was chosen as the optimization parameter while the design of experiment was used as the base of the optimization algorithm. As the inlet conditions, four (4) types of flow pattern were simulated; i.e. uniform, parabolic, upper-skewed, and random. The flow rate of the eight nozzles installed in the ammonia injection grid was adjusted to the inlet conditions. In order to solve the two-dimensional, steady, incompressible, and viscous flow fields, the commercial software ANSYS-FLUENT was used with the k-𝜖 turbulence model. The results showed that the improvement of the uniformity ranged between 9.58% and 80.0% according to the inlet flow pattern of the flue gas.

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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An Experimental Investigation of Combustion Characteristics in a Model Combustor by Reproduction of GE 7FA+e DLN-2.6 Gas Turbine (GE 7FA+e DLN-2.6 연소기를 모사한 모형 가스터빈 연소기의 연소불안정 특성에 대한 실험적 연구)

  • Kim, Min-Ki;Lee, Jang-Su;Park, Seong-Soon;Yoon, Young-Bin
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.231-235
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    • 2009
  • The mainly objectives of this study was a combustion dynamics and instability characteristics in a model dump type combustor which is scale down of GE 7FA+e DLN 2.6 gas turbine combustor with running at Seo-Inchon combined cycle power plant. Model gas turbine injector has 2-stage swirl vane and it's reduced 1/3 size of the original one. The shape of plenum and combustor were designed for similar acoustic characteristics. As the result, this research have been shows the peak frequency of model combustor was changed quarter-wave mode to Helmholtz resonator mode in plenum and longitudinal mode in dump combustor at unstable flame conditions caused by the different of combustor temperature and fuel-air mixture distributions.

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Conceptual Study of an Exhaust Nozzle of an Afterburning Turbofan Engine (후기연소기 장착 터보팬엔진의 배기노즐 개념연구)

  • Choi, Seongman;Myong, Rhoshin;Kim, Woncheol
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.18 no.3
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    • pp.62-69
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    • 2014
  • This paper presents a preliminary study of a convergent divergent nozzle in an afterburning turbofan engine of a supersonic aircraft engine. In order to design a convergent divergent nozzle, cycle model of a low bypass afterburning turbofan engine of which thrust class is 29,000 lbf at a sea level static condition is established. The cycle analysis at the design point is conducted by Gasturb 12 software and one dimensional gas properties at a downstream direction of the turbine are obtained. The dimension and configuration of an model turbofan engine are derived from take-off operation with wet reheat condition. The off-design cycle calculation is conducted at the all flight envelope on the maximum flight Mach number of 2.0 and maximum flight altitude of 15,000 m.

Plume Behavior Study of Green FLP-106 ADN Thruster Using DSMC Method (직접모사법을 이용한 친환경 FLP-106 ADN 추력기의 배기가스 거동 연구)

  • Kuk, Jung Won;Lee, Kyun Ho
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.47 no.9
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    • pp.649-657
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    • 2019
  • Hydrazine, which is used as a representative monopropellant, is an extremely poisonous substance and has a disadvantage that it is harmful to the human body and is very difficult to handle. In recent years, research on the development of non-toxic and environmentally friendly propellants has attracted much attention. Ammonium dinitramide(ADN) based propellant developed by Swedish Space Corporation has superior performance to hydrazine and has been commercialized through performance verification in space environment. On the other hand, the exhaust gas from a thruster nozzle collides with a satellite while it is spreading in the vacuum space, thermal load and surface contamination may occur and may reduce the performance and lifetime of the satellite. However, a study on the effect of the exhaust gas of the green propellant thruster on the satellite has not been conducted in earnest yet. Therefore, the exhaust gas behavior in space was analyzed in this study for the ADN based green monopropellant using Navier-Stokes equations and the DSMC method. As a result, it can be expected to be used as design validation data in the development of satellite when using the ADN based green monopropellant.

비정상 압축성 이젝터-디퓨저 유동에 대한 수치해석적 연구

  • 이영기;최보규;김희동
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.17-17
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    • 2000
  • 이젝터-디퓨저 시스템은 고압의 기체를 노즐로 팽창시켜서 얻은 대량의 운동에너지를 이용하여 낮은 에너지를 가지는 주변의 기체를 외부로 배출시키는데 이용되는 유체 역학적 펌프이다. 이젝터-디퓨저 시스템은 작동부가 없고 구조가 단순하여 설치/보수 및 시스템 전체의 경량화에 많은 이점이 있으므로 그 활용도가 증대하고 있는 추세이다. 그러나 이젝터-디퓨저를 지나는 초음속 유동은 복잡한 충격파 및 난류현상들로 인하여 그 물리적 특성들이 명확히 알려지지 않았다. 특히 이러한 제현상들의 간섭과 전단층의 불안정성 때문에 발생하는 비정상성은 1차 유동과 2차 유동의 혼합작용에 영향을 미쳐, 결국 시스템 전체의 배기성능을 저하시킬 뿐만 아니라, 소음과 진동을 발생시켜 시스템의 안정적인 운전을 방해한다.

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