• 항공우주기술
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• 제6권2호
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• pp.29-34
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• 2007

본 논문에서는 엔진고공환경 시험설비의 엔진 입구 덕트에서 측정한 전압력과 전온도를를 통해 실시간으로 공기유량을 계산하고, 압력프로파일을 이용하여 경계층 레이크를 장착하지 않았을 경우에도 공기유량을 예측할 수 있는 방법을 기술하였다. 또한, 엔진입구배관에 걸친 덕트 연결부를 통한 압력손실을 예측하고, 이를 통해 공기유량을 보정함으로써, 고공환경시험설비에서의 공기유량측정의 신뢰도를 향상시키고 설비유지측면에서 운용성을 보고자 하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제14권1호
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• pp.48-55
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• 2010

본 논문에서는 엔진고공환경 시험설비의 엔진 입구 덕트에서 측정한 전압력과 정압력 및 전온도를 통해 실시간으로 공기유량을 계산하고, 압력프로파일을 이용하여 경계층 레이크를 장착하지 않았을 경우에도 공기유량을 예측할 수 있는 방법을 기술하였다. 또한, 엔진입구배관에 걸친 덕트 연결부를 통한압력손실을 예측하고, 이를 통해 공기유량을 보정함으로써, 고공환경시험설비에서의 공기유량측정의 신뢰도를 향상시키고 설비유지측면에서의 운용성을 보고자 하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권3호
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• pp.49-55
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• 2017

가스터빈엔진의 성능시험을 위한 엔진 입구덕트를 1D 기법으로 Sizing 하였으며, 압축기 입구유동측정면(AIP, Aerodynamic interface plane)에서 경계층 두께를 최소화하고, 코어부 마하수분포가 균일하도록 설계하였다. 노즈콘 형상은 Haack-series 모델을 적용하고, 덕트 안쪽과 바깥쪽 면적변화율이 동일하도록 입구덕트 채널 바깥반경($r_o$)를 결정하여 설계목적을 구현하고자 하였으며, 이러한 형상이 설계목표에 부합하는지 확인하기 위하여 CFD를 수행하였다. AIP면에서 정압력분포는 최대값과 최소값 차이가 0.16% 이었으며, 마하수분포에서 경계층은 덕트반경 길의 2% 이내로 설계목표를 만족하였다. 이때 균일유동 코어부는 채널높이의 95% 이상이었다. 또한 입구유동의 전온도를 측정하기 위한 키엘 전 온도레이크 위치는 온도 회복계수가 최대화 되도록 마하수가 0.1 이하 지역인 노즈콘 전방 100 mm 이내이어야 함을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권2호
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• pp.109-117
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• 2015

덕트는 항공기의 내부엔진에 외부 공기를 흡입하기 위한 장치이다. 엔진 입구면의 레이더 반사량을 줄여 피탐지성을 감소시키기 위하여 S형태의 덕트를 가지게 되었다. S-Duct는 중심선의 곡률, 입구형상 등의 형상변수에 따라 엔진의 성능에 영향을 미친다. 본 연구에서는 RAE M 2129 S-Duct의 입구형상에 대하여 가로세로비의 변경에 따른 덕트 내부 유동에 대한 유동 특성을 알아보기 위해 전산해석을 수행하였다. S-Duct의 성능 평가 기준으로는 유동 왜곡계수를 사용하였다. 공력해석을 위해 상용해석 소프트웨어를 사용하였으며, 벽면에서의 역압력 구배의 영향으로 발생하는 유동박리와 2차 유동을 예측하기 위하여 $k-{\omega}SST$ 난류모델을 사용하였다. S-Duct의 Port side와 Starboard side 각각의 압력분포 값에 대하여 ARA의 실험값과 비교하여 본 연구에서 사용된 전산해석 기법의 타당성을 검증하였다. 해석 결과 모든 형상에 대하여 유동박리와 2차 유동이 발생하는 것을 확인하였다. 반원형 형태의 입구형상을 가지는 S-Duct가 뛰어난 성능을 보임을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제2권2호
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• pp.64-73
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• 1998

항공기용 엔진에는 압축기단들 사이에 스트럿을 포함하는 S자형 환형덕트가 존재하기도 한다. 이러한 엔진에서 S자형 덕트를 통과하는 유동은 볼록면과 오목면을 따라 가면서 가속과 감속이 이루어지고, 벽면에서의 경계층 성장으로 인해 유로폐쇄량이 증가한다. 이처럼 S자형 덕트의 영향으로 후방에 존재하는 압축기는 불균일한 축방향 속도분포에 따른 영향을 받게 된다. 따라서, 후방 압축기는 전방에 위치한 S자형 덕트의 영향을 충분히 고려하여 설계하여야 한다. S자형 덕트가 미치는 영향을 고려하여 설계된 원심압축기의 성능을 검증하고, S자형 덕트가 원심압축기 성능에 미치는 영향을 파악해보기 위해 압축기 입구에 S자형 환형덕트를 장착한 경우와 원통형 덕트를 장착한 경우에 대해 각각 성능시험을 수행하였다. 시험결과를 통해 입구에 S자형 덕트가 있는 경우에는 없는 경우보다 압축비 및 효율 등 압축기 성능이 저하되고, 쵸킹유량이 감소함을 알 수 있었다. 이러한 성능저하의 원인을 분석하기 위해 S자형 덕트를 포함하는 임펠러의 유동해석을 수행하였으며, 그 결과 성능저하의 원인은, S자형 덕트와 임펠러의 상호작용으로 설계시 예측했던 것보다 인듀서팁에서 상대마하수가 증가하였고, 영각이 감소하였기 때문임을 확인할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권9호
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• pp.714-719
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• 2013

본 연구 대상 터보 프롭 항공기는 주어진 항공기 임무 수행을 위해 결빙 조건하에서도 운용이 가능하여야 한다. 동 연구에 적용된 터보 항공기의 공기 흡입구 계통은 정상 비행조건하에서 엔진 입구에 최대 전압력을 공급할 수 있도록 설계 및 검증이 되어야 할 뿐만 아니라 결빙조건하에서 생길 수 있는 얼음과 같은 입자가 엔진 흡입구 망으로 들어가서 엔진 화염꺼짐이나 엔진에 심각한 손상을 주지 않도록 하기 위한 관성분리기를 포함하도록 개발이 되어야 한다. 따라서 결빙 조건하에서 형상이 변하는 가변형상의 공기흡입구 조립체를 설계하고 설계 결과 확인을 위해 조립체에 대한 전산 유동 및 구조해석을 수행하였다. 이후 35% 축소형 모델을 제작하여 풍동시험을 수행하였다. 동 논문에서는 흡입구 조립체 개발과정에서 요구되는 공기역학적 설계, 잔산 유동/구조 해석 및 풍동 시험평가 결과를 기술하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제23권5호
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• pp.107-114
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• 2019

다양한 군용기에서, S자 형상의 디퓨저(흡입구)는 터보팬 엔진의 블레이드가 외부에 노출되는 것을 방지하기 위해 사용된다. 군용 항공기의 흡입구 형상은 F-22와 같은 직사각형, F-16과 같은 초승달모양, MG-25와 같은 타원형 등으로 다양하다. 본 연구에서는 수치해석을 통해 다양한 입구 형상을 갖는 S자 디퓨저의 공력 성능을 평가하였다. 또한, S형 덕트 중단부 단면 형상을 초승달 모양으로 변경하여 공력 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 결과적으로, 공력 성능은 다양한 입구 모양에 따라 압력회복률에 약간의 차이를 보였다. 또한 압력왜곡은 직사각형 입구 형태에서 가장 낮았다. 중간단면의 형상이 타원형에서 초승달 모양으로 변경되었을 때, 전체 압력 회복은 높은 수준을 유지했다. 압력왜곡의 경우 초승달 형의 중간 단면을 갖는 덕트가 타원형 중간 단면 덕트보다 균일한 압력 분포를 나타내었다.

• 소음진동
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• 제8권1호
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• pp.122-131
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• 1998

Internal and external acoustic fields of the engine inlet are calculated by using a finite element method. The far fields non reflecting boundary condition is enforced by using a wave envelope element, which is a kind of infinite element. The geometry is assumed an axisymetric duct. Sources of the fan are modeled by the Tyler and Sofrin's theory. Effects of uniformly moving medium are considered. A pulsating sphere and an oscillating piston problem are calculated to verify the external problems, and compared with exact solutions. When the wave envelope element is applied at the far boundary, the calculated finite element solutions show good agreements with the exact solutions. The engine inlet is solved with the combined internal and external grid. The cut-off phenomena on engine inlet duct are observed.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권10호
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• pp.871-876
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• 2016

생산 초기의 초음속 항공기는 블리드 에어 덕트에 존재하는 생산용 자재의 부가 물질이 가열될 경우 조종실에 타는 냄새와 유사한 비정상적인 냄새가 조종실로 유입된다. 조종사가 이와 같은 냄새를 엔진의 화재와 같은 비상 상황으로 오인하는 것을 방지하기 위해 비정상적인 냄새의 원인 물질은 시험 비행 전에 burn-in test를 통해 제거되어야 한다. 그러나, 현재의 절차의 최고 온도보다 고고도 비행의 최고 온도가 더 높기 때문에 냄새를 완벽히 제거 할 수 없다. 본 논문은 고고도 비행의 열적 상황을 분석하여 개선된 burn-in test 절차를 제시한다. 비연속적인 유량 조절, 단위 시간당 높은 온도 변화율, 응축기와 터빈의 한계 온도 차이 때문에 현재의 절차로는 고고도 조건을 모사하지 못하는 것이 확인되었다. 이러한 한계를 극복하기 위해 램에어 입구 제어를 통해 연속적 유량 조절이 가능한 burn-in test 절차를 제시하였다. 제시된 방법을 통해 블리드 에어 온도가 지상에서 고고도 비행 조건 이상임을 확인하였으며, 비행 시험을 통해 비정상적인 냄새를 제거할 수 있음을 검증했다.