• 한국추진공학회지
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• 제14권3호
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• pp.39-51
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• 2010

실제 기체 상태 방정식에 대한 이론적 원리가 조사되었으며 초임계 조건을 포함한 다양한 압력과 온도 조건에서 액체 로켓 엔진의 추진제로서 사용되는 산소, 수소, 메탄의 열역학적 상태량에 대하여 비교 연구되었다. 또한 이상 기체 상태 방정식을 적용하였을 경우와 실제 기체 상태 방정식(SRK 상태 방정식과 PR 상태 방정식 및 ECS 원리)을 적용하였을 경우의 열역학적 상태량에 대한 비교 연구가 수행되었다. 단일 성분이 액상인 영역에서의 열역학적 상태량 차이가 관찰되었으며 오차 범위에 대한 결과가 고찰되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권2호
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• pp.216-223
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• 2011

열압축기는 고압 증기를 이용하여 저압 증기를 중간압으로 이송하는 일종의 이젝터이다. 이젝터에 대한 기존의 수치해석 연구는 대부분 작동유체를 이상기체로 취급하고 있으나 상변화가 발생하는 경우 이상기체 거동에서 크게 벗어날 수 있다. 따라서 본 연구에서는 이상기체 상태방정식 대신 Redlich-Kwong 방정식을 적용하여 열압축기 내부 유동을 수치 해석하였고, realizable k-${\epsilon}$ 모델과 SST k-${\omega}$ 모델을 비교한 결과 SST k-${\omega}$ 모델이 shock diamond 패턴과 박리 및 난류경계층을 잘 예측하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 실제기체 상태방정식을 사용한 경우가 이상기체 상태방정식을 사용한 경우에 비해 상대적으로 디퓨저 입구 부분과 디퓨저 목부분에서 에너지 손실이 많은 것을 알 수 있었으며, 디퓨저 출구부분에서 shock train에 의한 압력상승은 상대적으로 적으나 pseudo shock에 의한 압력상승은동일한 것으로 확인되었다.

• 대한화학회지
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• 제35권5호
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• pp.487-492
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• 1991

이상기체방정식을 수정, 보완하는 방법으로 실제기체를 설명하려는 노력은 van der Waals eqn.이 후 100년이 지나도록 별 진전을 보이지 못하고 있다. 이제 기체란 연속적인 변화를 통해 액체가 되는 유체임에 근거하여 액체론으로부터 실제기체방정식을 유도하였다. 이 때 적용된 액체이론은 Roulette 이론적으로 액체분자를 퍼텐샬우물의 깊이에 따라 Einstein분자, Lennard-Jones분자, van der Waals 분자로 나누어 액체의 다양한 특성을 잘 설명해 준 바 있다. 이 이론을 통해 얻어진 기체상태방정식은 임계점의 경계조건과 반전온도의 실험값에서 a, b, n을 구하여 52가지의 물질에 대해 두루 통용되는 식임을 알 수 있었다. 또한 Dense gas, 초임계유체와 같이 밀도가 큰 영역에서도 잘 맞는 것을 알 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권8호
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• pp.823-833
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• 2010

액체 로켓 및 항공용 엔진 연료로서 사용되는 케로신의 열역학적 상태량을 연구하기 위해 surrogate 모델이 조사되었다. 초임계 조건에서 실제 기체 상태 방정식(SRK 상태 방정식, PR 상태 방정식)과 NIST SUPERTRAPP(ECS 원리)을 이용하였을 경우의 밀도 분포가 기존의 실험 결과와 비교되었다. 또한 surrogate 모델의 종류에 따른 열역학적 상태량의 오차 범위에 대한 고찰이 수행되었다. 탄화 수소 계열 연료에 대해서는 PR 상태 방정식과 ECS 원리가 높은 정확도를 나타내지만 압력, 온도와 같은 작동 환경에 따라 적절한 surrogate 모델을 선별하여 선택해야 함을 확인하였다.

• 설비공학논문집
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• 제4권4호
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• pp.306-315
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• 1992

This paper addresses performance analysis of a reciprocating compressor. A computer simulation model has been developed to predict and estimate the compressor performance. Instead of using ideal gas equations, real gas equations are used in describing the state of gas. The compressor simulation model consists of a cylinder control volume, suction system and discharge system. Conservation laws of mass and energy are applied to the cylinder section only, The suction and discharge system are described by the Helmholtz resonator modeling. Some of input data required for the simulation have been obtained from experiments. These experimentally obtained input data are effective flow area, effective force area and dynamic characteristics of valves. Simulation results of real gas equations have been compared with those of ideal gas equations. It has been found that the simulation with real gas equations yields lower cylinder temperature and heat transfer compared with those of ideal gas equations. Differences in pressure, mass flowrates, valve motions and gas pulsations are found quite small.

• 한국추진공학회지
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• 제17권3호
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• pp.21-29
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• 2013

초임계조건의 기체수소/액체산소 화염의 난류유동 및 온도장에 대해 난류모델을 이용한 해석이 수행되었다. 실제유체의 연소유동을 해석하기 위하여 화염편모델에 SRK 상태방정식이 도입되었다. 수정된 압력-속도-밀도 연계알고리듬이 초임계유동에 적용되었다. 수정된 알고리듬을 토대로 6개의 대류항 차분법과 4개의 난류모델의 상대적인 성능비교가 이루어졌다. 선택된 난류모델들은 실제유체 연소유동의 다양한 특징을 고려하기 위해서 수정이 필요함을 나타내었다.

• 대한화학회지
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• 제48권3호
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• pp.243-248
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• 2004

실제 기체 및 dense gas나 액체영역까지 영역의 점성까지 두루 점성 계산에 성공적이었던 brake 점성이론을 사용하여 이성분기체의 점성을 계산하였다. Adjustable parameter가 없었으나 낮은 압력에서는 물론 고압하에서도 계산된 값은 실험치와 잘 일치하였다. Redlich-Kwong 방정식을 사용하여 점성에 관한 대응상태방정식을 구성할 수 있었으며 이로부터 초임계유체의 다양한 공업적 활용가능성을 기대할 수 있게 되었다.

• 한국분무공학회지
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• 제2권3호
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• pp.32-43
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• 1997

A comparison of predicted molar volume, vapor - liquid equilibrium, enthalpy of vaporization, droplet size history. and vaporization rates with several forms of equation of state has been made. The equation of state (EOS) investigated in this study includes the EOS given by Redlich - Kwong, the Soave - Redlich - Kwong, and the Peng - Robinson. Numerical results indicate that the Peng - Robinson EOS yields more accurate predictions of vapor - liquid equilibrium under a broader range of temperature and pressure conditions, especially at high pressures and near the critical point.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.85-88
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• 2010

본 연구에서는 액체로켓 분사기에서 임계압력 이상의 추진제의 혼합과 연소과정을 수치적으로 모사하여 분석하고자 하였다. 이 과정에서 확장된 $k-{\varepsilon}$ 난류 모델을 이용하여 난류 속도장을 예측하였고 고압에서의 실제 유체 효과를 고려하기 위하여 혼합 추진제의 물성치는 SRK 상태 방정식을 이용하여 계산하였다. 또한 난류 확산 화염에서의 좀 더 정확한 난류와 화학반응의 상호작용을 고려하기 위하여 실제 유체 효과를 고려할 수 있는 층류 화염편 모델을 이용하였다. 수치적인 계산을 바탕으로 이상기체 가정을 사용한 결과와 비교하여 실제 유체의 효과와 기체메탄/액체산소 동축 전단 분사기의 제트화염 구조를 상세하게 살펴보았다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1998년도 제11회 학술강연회논문집
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• pp.13-13
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• 1998

램가속기의 발진 과정에서 유동장 내에는 수백 기압 이상의 고압 영역이 존재하며 이러한 영역에서는 이상기체 가정이 더 이상 유효하지 않게 된다. 따라서 램가속기 작동조건에 적용 가능한 적절한 형태의 실제 기체 상태 방정식이 요구된다 또한 기존의 온도에 종속적인 Arrhenius 형태의 기초 반응들로 이루어진 축소 화학 반응 모델은 상압 조건하에서 적용 가능하므로 고압 화경에서 적용하기 위해서는 온도뿐 아니라 압력에 종속적인 형태의 반응율 상수가 도입되어야 한다.