• 한국항공우주학회지
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• 제48권9호
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• pp.717-724
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• 2020

본 논문에서 액체로켓엔진용 연소기 산화제 개폐밸브로 사용되는 밸브 개방 자체유지가능형 포핏 밸브의 밸브 닫힘 작동특성에 대한 연구 내용을 소개하기로 한다. 상온 및 극저온 환경에서 밸브 닫힘 특성을 예측할 수 있는 수치해석 방법을 제시하였으며, 시험결과와의 비교를 통해 계산결과의 신뢰성을 검증하였다. 본 연구를 통해 상온 및 극저온 작동 환경에서 각각 구동가스 배출 시스템의 유효 유로 면적과 밸브 작동부에 작용하는 운용유체의 압력 분포가 밸브의 전반적인 닫힘 작동특성을 좌우하는 주요 변수인 것을 확인하였다. 또한 극저온 작동 환경에서 구동가스를 적절히 활용함으로써, 밸브 닫힘 압력을 유연하게 조정할 수 있을 뿐만 아니라 밸브 닫힘 속도 또한 효과적으로 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권1호
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• pp.14-21
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• 2008

밸브 디스크 직경이 25.4 mm 인 소형 버터플라이밸브의 유동특성이 다양한 밸브 닫힘각에 대해 실험적으로 연구되었다. 밸브 디스크각이 작은 경우 유량조절특성을 향상시키기 위해 주어지는 밸브 닫힘각을 0$^{\circ}$, 5$^{\circ}$, 10$^{\circ}$, 20$^{\circ}$, 30$^{\circ}$로 변화시켜 밸브 디스크각에 따른 손실계수를 측정하였다. 또한 밸브선단 형상이 손실계수 변화에 미치는 영향을 조사하였다. 밸브 닫힘각이 증가함에 따라 최대손실계수는 감소하며, 밸브 닫힘각 0$^{\circ}$~5$^{\circ}$에서 가장 큰 감소를 나타냄을 알 수 있었다. 밸브 디스크 형상에 따른 손실계수는 밸브 닫힘각이 0$^{\circ}$인 경우 날카로운 모서리를 갖는 디스크가 더 큰 손실계수를 나타낸 반면, 닫힘각 10$^{\circ}$의 경우 날카로운 모서리를 갖는 디스크의 경우가 더 낮은 손실계수를 나타냄을 알 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권8호
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• pp.1100-1106
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• 2009

최근, 디젤기관의 고효율달성을 위한 방법으로 밀러방식의 고팽창사이클에 대한 연구가 관심이 높다. 본 연구에서는 고팽창 디젤사이클을 구성하여 열역학적으로 해석하고, 몇몇 인자에 의한 사이클 특성을 분석하였다. 이론해석 결과 흡기밸브 닫힘시기가 지각될수록 유효압축비의 감소로 상대적인 팽창비의 효과는 커져 팽창-압축비의 비는 기대할 수 있었으나, 압축압력 및 흡입공기의 역류로 인해 평균유효 압력과 출력의 감고를 수반하였다. 따라서 이에 대한 대책이 있어야 진정한 의미의 고팽창 디젤사이클이 실현되고 열효율향상 가능성이 있음이 확인되었다. 위와 같은 사이클을 실제기관으로부터 구현하기 위해 흡기밸브 닫힘시기를 늦게 하는 제어시스템을 구축하고, 시험을 위해서 S/B가 약 3인 저속 단기통 디젤기관에 가변밸브타이밍(VVT)시스템을 적용하여 성능을 평가하였다. 그 결과 시험기관의 밸브제어에는 큰 문제없는 것으로 평가되었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.25-31
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• 2006

Controlled Auto Ignition(CAI) combustion has great potential in achieving significant increase in engine efficiency, while simultaneously reducing exhaust emissions. The process itself involves the auto ignition and subsequent simultaneous combustion of a premixed charge. In this study, NVO(Negative Valve Overlap) system was applied to a CAI engine in order to use residual gas. The fuel was injected directly to the cylinder under the high temperature condition resulting from heating the intake port to initiate CAI combustion. This paper introduced the valve timing strategy and experimental set-up. From this study, the effect of engine speed and valve timing on CAI combustion and exhaust emissions was clarified. In addition, stratified charge method was used to extend CAI operating region.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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• pp.363-367
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• 2005

발사체 자세제어용 추력기로 하이드라진 단일 추진제 방식이 널리 적용되며, 발사체 자세제어용 추력기 시스템은 신뢰성을 높이는 것이 중요한 요구조건의 하나다. 이를 위해 추력기 시스템에서 연료저장 탱크로부터 공급되는 하이드라진을 추력기들로 공급 또는 차단하는 밸브로 래칭 밸브를 적용한다. 래칭 밸브를 적용함으로서 밸브의 특성상 전원이 공급되지 않을 경우에도 공급(열림) 또는 차단(닫힘)의 상태를 계속하여 유지할 수 있으므로 여러 경우에 있어 신뢰성 있게 사용할 수 있다. 즉 래칭 밸브는 개폐명령에 대하여 솔레노이드 밸브와 같이 동작함과 아울러, 전원이 꺼진 상태에서도 마지막 작동 상태를 유지할 수 있는 기능이 추가된 형태이며, 이러한 래칭 메커니즘을 구현하기 위해서는 적절한 메커니즘이 구현되어야 한다. 본 논문에서는 45N급 하이드라진 래칭 밸브의 개발을 목표로 지상시험용 래칭 밸브의 설계 및 시험내용을 기술하였다. 밸브를 구성하기 위한 기본 구성품과 래칭 기능을 위한 메커니즘 등을 제시하였으며, 특히 밸브의 래칭 기능을 구현하기 위한 메커니즘으로 판스프링을 이용한 기계식 방식이 아닌 영구자석을 활용한 자기잠금 방식에 대해 상세하게 기술하였다. 또한 기밀시험, 작동시험, 사이클 시험 등을 통해 개발된 래칭 밸브의 설계요구 조건 부합여부를 확인하였으며, 본 하이드라진 추력기 시스템 래칭 밸브 시제품 개발을 통해 추력기의 국산화 개발 안정성 향상할 수 있었다.

• 한국분무공학회지
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• 제21권1호
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• pp.7-12
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• 2016

In this study, to research in-cylinder flow characteristics of spark-ignited engine with intake valve closing timing change for Miller cycle. 3D simulation study were used 6 different intake valve profile with $CAD10^{\circ}$ gap for retard intake valve closing timing. Comparison of In-cylinder flow pattern characteristic were accompanied between Base and LIVC. And the efficiency of volume and the work of compression were analyzed with simulation study. When intake valve closing angle was retarded in $CAD50^{\circ}$, the pressure in cylinder was decreased about 12~13 bar and volume efficiency was reduced about 16%. The efficiency of volume and the work of compression were reduced on LIVC.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.729-734
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• 2017

안전릴리프밸브는 배관라인 혹은 탱크의 과도한 압력을 완화하고 사용 적정압력 수준으로 유지해주는 장치이다. 안전릴리프밸브는 스프링 보닛에 통풍구가 대기 쪽으로 혹은 배출구 쪽으로 뚫려 있는지에 따라 배압의 변화에 직접적으로 영향을 받게 된다. 배압은 축적 배압(Built-up back pressure)과 부과 배압(superimposed back pressure)으로 나뉘게 되며 사용조건에 따라 배압의 특성이 달라진다. 본 연구에서 사용되는 안전밸브는 Conventional Safety Relief Valve로써, 배압의 특성을 가정하였다. 또한 개방력과 스프링력 사이의 힘의 평형 방정식을 세워 이론적 접근방법으로 초기 스프링 변위를 구하였다. 디스크가 받는 반력 즉 개방력과 스프링력을 비교하여 블로우 다운을 예측하였다. 블로우 다운은 설정 압력과 디스크 재닫힘 압력 간의 차이다. 본 연구는 ASME 규격 코드에 따라서 블로우 다운 시험 전에 전산 유동해석프로그램 CFX17.1을 이용하여 수치적으로 예측하였음을 밝힌다. 또한 유체-구조 연성해석(fluid-structure interaction analysis)을 통해 안전밸브 트림부의 안전성을 검토하였다. 향후, 시험과 전산수치해석 값을 서로 비교하여 블로우 다운 이론적 접근방법과 유동해석방법을 제안하고자 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제30권1호
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• pp.42-49
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• 2006

In this research. the diesel cycle was thermodynamically interpreted to evaluate the possibility of high efficiency by converting diesel engines to the high expansion diesel cycle, and general cycle features were analyzed after comparing these two cycles. Based on these analyses. an experimental single cylinder a long stroke with high expansion-diesel engine. of which S/B ratio was more than 3, was manufactured. After evaluating the base engine through basic experiments, a diesel engine was converted into the high expansion diesel engine by establish VCR device and VVT system Accordingly, the high expansion diesel cycle can be implemented when the quantity of intake air is compensated by supercharge and the effective compression ratio is maintained at its initial level through the reduction of the clearance volume. In this case, heat efficiency increased by $5.0\%$ at the same expansion-compression ratio when the apparent compression ratio was 20 and the fuel cut off ratio was 2. As explained above, when the atkinson cycle was used for diesel cycle, heat efficiency was improved. In order to realize high expansion through retarding the intake value closing time, the engine needs to be equipped with variable valve timing equipment, variable compression ratio equipment and supercharged pressure equipment. Then a high expansion diesel cycle engine is realized.