• 제목/요약/키워드: 엔진냉각

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엔진 냉각 시스템의 이론적 시뮬레이션 프로그램 개발 (Development of simulation program for automotive engine cooling system)

  • 이승희;신창훈;박원규;양장식;김은필;서정식
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.341-346
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    • 2000
  • A numerical simulation has been carried out for the engine cooling system. It is the important element to analysis of heat transfer process in cooling system for an automotive engine. Thus, the purpose of this simulator is to present useful information at the early stages of the design of the cooling system by enabling the development engineer to predict performance trends. This program has useful window interface for analysis of the cooling system and it is convenient for user to control data with relational database. The system was simulated and compared with experimental data. As a result, the inlet, outlet temperature of the radiator by the simulator agrees well with it. It is concluded that this simulation program is available in developing the cooling system for a new car.

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예연소기 헤드 및 냉각채널 시편 강도 시험 (Strength Experimets on Head and Cooling Channel Specimens of a Preburner)

  • 유재한;문인상;이수용
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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    • pp.636-641
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    • 2010
  • 고성능 로켓엔진에 사용되는 다단연소싸이클의 주요 부품인 예연소기 개발 과정에서 브레이징 접합부를 모사하는 시편에 대한 강도 시험을 수행하고 유한 요소 해석 결과와 비교하였다. 용광로 브레이징되는 헤드의 산화제 분사기 및 진공 가압 브레이징되는 냉각채널 접합부를 모사할 수 있는 시편을 설계 및 제작하고 스트레인 게이지를 붙여 파단 시험을 수행하였다.

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액체로켓 엔진의 분무연소 및 막냉각에 대한 수치해석 (Numerical Prediction of Spray Combustion and Film Cooling in a Liquid Rocket Engine)

  • 박태선;류철성
    • 한국추진공학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.9-17
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    • 2002
  • 난류분무 연소해석을 위한 수치해석 코드가 개발되었다. 복잡한 형상을 다루기 위하여 일반좌표계에서 이산화되었고 낮은 마하수 유동에 대한 수렴성을 증가시키기 위하여 예조건화기법과 고유치 재규격화기법이 도입되었다. 코트의 정확성은 캐비티 유동과 평면노즐에서 검증되었다. 액체로켓 엔진의 막냉각효과가 분무연소해석에 의하여 분석되었다. 막냉각은 연소효율에 부정적인 영향을 보였다. 연소실 벽면에서 막냉각효과는 연료가 많은 지역형성에 증진됨을 보여주었다.

KL-3 엔진 노즐목 삭마 과정에 관한 연구

  • 김영한;강선일;이정호;오승협
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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    • pp.74-74
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    • 2003
  • 로켓엔진의 연소실에서는 고온의 연소가스로부터 다량의 열이 발생하기 때문에 이로부터 연소실을 보호하기 위한 방법이 필수적으로 요구된다. 한국 최초의 액체 로켓인 KSR-III 로켓의 주엔진인 KL-3 엔진에서는, 연소실을 보호하기 위한 방법으로 실리카/페놀(Silica/Phenolic) 내열재를 이용하는 용융냉각 방식을 채택하였다 용융냉각 방식은 내열재와 고온의 연소가스와의 물리ㆍ화학적 상호작용에 의해 삭마가 발생하게 되는데, 이러한 삭마는 연소실에서도 가장 고온부인 노즐목에 집중적으로 발생하는 경향이 있다. 그러나 노즐목에서 삭마의 진행은 노즐목의 크기를 증가시키고 연소압 및 추력을 감소시키는 부작용을 초래하게 된다. 본 연구에서는 이러한 열적 삭마에 의한 노즐목 크기의 증가량을 알아내기 위해 KL-3 엔진 노즐목의 형상을 측정하고자 시도하였으며, 노즐목의 삭마에 영향을 미치는 주요 인자를 확인하고 진행과정을 고찰하였다. 노즐목의 형상 측정을 위해서는 기존에 사용하던 3차원 변위 측정기를 이용한 방식의 접근이 곤란함에 따라 영상처리 기법을 도입한 측정 방식을 고안하여 사용하였으며, 이 장비는 만족스런 성능을 보여주었다. 시험결과를 통해서 삭마에 영향을 주는 주요 인자로 분무형태, 연소시간, 연소 온도를 제시하였고 이 중에서 분무형태는 삭마 형상에, 연소 시간 및 연소온도는 삭마량에 주로 영향을 끼친다는 것을 알 수 있었다. 또한 시간에 따른 삭마의 진행이 3개의 구간으로 나누어 설명할 수 있음을 밝혔는데, 노즐목이 원형을 그대로 유지하며 삭마진행이 미미한 구간, 원형에서 벗어나 요철형상이 발달하면서 삭마진행이 가속되는 구간, 요철형상이 이미 정착되어서 요철의 깊이만 증가하되 삭마량은 미미한 구간이다. 결과적으로 60초 연소 후 노즐목 면적 증가율은 +5.82% 정도이며, 이에 따른 연소압 및 추력의 감소 또한 1% 미만으로 미비하였다. 따라서 본 KL-3 엔진에 사용된 내열재의 내열 성능은 임무를 수행하기에 적절하다고 판단하였다.

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로켓엔진 헤드용 냉각 매니폴드의 해석 및 시험 (Numerical Study and Firing Test of a Liquid Rocket Engine Head with a Coolant Manifold)

  • 박진수;최지선;유이상;고영성;김선진;신동순
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.1021-1025
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    • 2017
  • 열교환기 지상시험 설비의 내구성 확보를 위해 필수적인 냉각수 매니폴드에 대해 열/유동해석을 진행했으며, 분사기와 유로의 배열 등의 형상을 결정해 개발 중인 엔진의 헤드에 적용하였다. 제작된 엔진 헤드에 대한 검증시험이 진행됐으며, 엔진의 분사기면에 도포된 열차단코팅(TBC) 등에서 열적 손상이 확인되지 않았다. 연소시험 결과와 수치해석을 비교하면 냉각수 출구온도가 $15^{\circ}C$ 정도의 차이를 보이지만 냉각수 매니폴드 상부에 위치하는 액체산소 매니폴드, 열 차폐코팅, 화염면의 위치 등을 감안하면 합당한 수준으로 판단된다.

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차량용 냉각 팬과 엔진 블럭의 간격 변화에 따른 성능 특성 연구 (Experimental Study on Performance Characteristics with Various Spacings between Automobile Cooling Fan and Engine Block)

  • 유병민;유기완;장재경;이강덕;홍성규
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.143-149
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    • 2009
  • Recently, according to the tendency to the more comfortable automobile, the improvement of performance of the cooling fan is required. The performance of cooling fan is affected by many peripheral parts, such as radiator, condenser, engine block and etc. Therefore, it is important to consider the effect of peripheral components on the fan performance in design and analysis stages. In this paper, the performance of automobile cooling fan is investigated experimentally by using the large capacity fan tester based on the ASHRAE and the AMCA standards. In particular, the various spacing between cooling fan and engine block are considered to obtain the effect of engine block. An empirical relation between the fan flow rate and the spacing was proposed.

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차량 연비 향상을 위한 대형 디젤엔진 차량의 엔진 냉각 및 부대장치 연구 (Vehicle Fuel Economy Improvement by Studies on the Engine Cooling and Ancilliaries System of the Heavy Duty Engine)

  • 류명석
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.79-84
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    • 2007
  • Recently it is strongly required to develop the better fuel economy as well as basic power performance based on strict emission legislation. This paper focuses on studies of the engine cooling and ancillaries system among fuel economy factors in the developing stage. Firstly through the analysis of the current specifications, it is assessed whether each components may be designed properly, not overdesigned. Secondly, it is predicted how the fuel economy of each components can be improved. Finally the results are confirmed by vehicle field test equppted with the updatedcomponents. This study found good agreementbetween the prediction and the field test on the vehicle fuel economy improvements of the heavy duty engine vehicle with updated components such as engine cooling and ancilliaries.

자동차 엔진의 냉각계통 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of the Vehicle Cooling System)

  • 박찬국;이종범;정우인
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제7권8호
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    • pp.7-16
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    • 1999
  • To maintain thereasonable temperature in the engines is very important to keep the steady combustion state of engine and to prevent increasing of oil consumption , deteriorating of lubricant, shortening of the life time of engine and decreasing of material strength. The method of energy balance for divided elements of radiator and engine-oil cooler is considered to analyse the performance of radiator and engine-oil cooler. The data obtained by engine test and vehicle cooling tunnel test are applied to program for calculation of radiator outlet temperature. As a result, data obtained by numerical analysis agree well with those by experiments. And thus, it is concluded that this simulation program is available in developing the cooling system for a new car.

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역 브레이튼 사이클을 이용한 산업용 가스터빈의 성능 향상에 관한 연구

  • 공창덕;김경두;기자영;최인수;노홍석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2000년도 제15회 학술강연회논문초록집
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    • pp.18-18
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    • 2000
  • 산업용 가스터빈에서 대기로 방출되는 배기열을 효과적으로 이용하기 위한 역 브레이튼 사이클 가스터빈(Reverse Brayton Cycle Gas Turbine) 엔진의 출력과 비연료 소비율 및 열효율을 기본 브레이튼 사이클 엔진, 재열사이클에 역 브레이튼 사이클을 추가한 엔진, 역 브레이튼 사이클에 중간냉각기를 추가한 엔진의 출력, 비연료 소비율 및 열효율을 비교하였다.(중략)

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액체추진제 로켓엔진의 재생냉각 열전달과정 전산모사 (A Numerical Simulation of Regenerative Cooling Heat Transfer Processes for the Liquid Propellant Rocket Engine)

  • 서호원
    • 한국추진공학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.54-61
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    • 1998
  • 재생냉각방식을 사용하는 액체추진제 로켓엔진의 열 전달과정이 전산모사 되었다. 연소가스로부터 연소실 벽으로 전달되는 열 전달과정은 가스측 열 전달이라 한다. 이 열은 그을음과 연소실 금속벽을 통해 반경방향으로 전도되어 냉각제로 전달된다. 최종적으로, 이 열은 연소실 벽에 있는 통로를 따라 흐르는 냉각제에 대류전달된다. 본 연구에서는 위의 3가지 열전달량이 같은 크기임에 착안하여 냉각제측 벽 온도, 가스측 벽 온도, 열전달량을 결정한다. 냉각제 유동통로갯수 및 형상(높이, 폭), 연소실 및 노즐 외부형상(크기), 산화제 및 연료 물성치, 냉각제 물성치, 산화제/연료 혼합비, 냉각제 주입온도, 연소실 및 노즐 벽면 상에 연소시 생기는 그을음 두께가 주어지면 연소실 축방향에 따른 반경방향 온도분포 및 열 전달 량의 합리적인 수치 결과가 얻어진다.

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