• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 2005.12a
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• pp.413-413
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• 2005

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.04a
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• pp.10-10
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• 1998

본 연구에서는 제트 추진 기관의 터빈 익렬에서의 유동과 대기 중에 부유되어 있는 입자 또는 연소 생성물들이 제트엔진 내부로 유입될 경우 이에 따른 압축기 및 터빈 날개의 마모 및 충돌 부위를 예측하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 일반적으로 각종 항공기의 추진 기관용 가스 터빈 엔진은 대기중에 부유되어 있는 각종 입자들의 영향을 받게 된다. 특히, 확산 지역을 통과하는 항공기나 먼지 입자 부유물이 많은 공업지대 또는 사막지역을 비행하는 항공기의 경우는 모래 알갱이, 먼지 및 연소 입자의 직접적인 영향을 받아 각 요소들에 심각한 부식 및 마모가 발생됨으로써 성능 저하 및 냉각 통로의 막힘, 압축기와 터빈 날개의 손상 등이 예측되어진다. 특히 항공기용 추진 기관은 엔진 입구에 유입 공기를 정화하기 위한 여과장치의 설치가 불가능하며, 자동차용 가스터빈 엔진의 경우는 여과 장치를 부착하여도 미세한 입자들이 여과 장치에 여과되지 않고 엔진 내부로 침투하게 되므로 치명적인 손상이 예상된다. 이러한 손상들은 초기에는 미세하게 발생하지만, 손상 정도가 점점 누적됨에 따라서 항공기의 안전 운전에 심각한 위험 요소로서 작용할 수 있으며, 경제적으로도 기관의 유지 보수비용의 증가를 가져올 수 있다. 따라서 압축기에 화산재 또는 대기중에 부유되어 있는 금속 입자나 먼지입자 등이 유입되었을 경우, 압축기 날개의 손상 부위와 정도를 예측하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 Lagangian방법을 적용하여 압축기 날개위의 부유 입자 충돌 부위를 예측하고, 설계 시 이를 보완할 수 있는 기준을 제시하였다. 아울러 설계 입구각과 크게 벗어난 유동의 유입시에 발생되는 박리 현상과 이에 따른 입자의 유동 및 날개의 입자 접착 부위를 예측하였다. 본 연구에서는 여러 크기의 입자(다양한 Stokes 수)들을 주어진 속도에서 유선을 따라 압축기 입구에서 압축기 유로로 여러 위치에서 부유 시켜서 그 입자들의 궤적 및 충돌, 점착 위지를 고찰하고, 정량적인 충돌량을 해석하기 위하여 입자 충돌 계수를 정의하여 압축기 날개 표면의 충돌특성을 알아보았다. 이러한 예측을 통하여 압축기 날개 표면의 충돌 부위를 예측하고, 날개의 표면을 코팅하는 등 보호 개선책을 제시할 수 있고, 연소의 반응물 입자가 터빈 날개에 충돌하여 발생되는 날개 표면의 파손, 냉각 홀의 막임, 연소 입자의 점착 부위 등을 예측하여 보완책을 준비할 수 있도록 하였다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2012.05b
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• pp.656-658
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• 2012

본 논문에서는 엔진의 엔진성능, 안전성 및 내구성에 직접적인 영향을 미칠 수 있는 LP 연료필터의 유동 특성을 분석하고자 하였다. LP 연료필터를 3차원 모델링하였으며, 유동해석을 위하여 계산격자를 구성하고 유동해석을 수행하였다. 유동장을 분석하여 입구부를 거쳐 연료필터를 지나 출구부까지 유동이 원활한 것을 확인하였고, LP 연료의 유동장은 필터내에서 양호한 것으로 판단된다. 또한, 연료필터 내부의 압력강하량을 분석하였으며, 질량유량이 증가함에 따라 압력강하량이 증가하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.403-406
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• 2006

An ejector is designed for the purpose of engine bay cooling. The primary flow of the ejector is the exhaust gas of the PW206C turboshaft engine. The mass flow of secondary flow is calculated by using the approximate analytic equation. For the purpose of verification of approximate analytic method, comparison is made with the results of Navier-Stokes turbulent flow solution. According to the results of CFD, the mixing of two flows is incomplete due to the short length of mixing duct.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1995.11a
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• pp.87-96
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• 1995

인공위성의 궤도진입에 사용되는 액체추진제 로켓엔진의 개발에서 분사기 설계를 적절히 수정, 보완 할 목적으로 수행된 핵심부품별 유동해석의 내용이 기술되었다. 단일 격자계를 구성하기 어려운 복잡한 형상의 분사기 유동장에 대한 격자계 구성을 용이하게 하고, 3차원의 점성 유동해석을 컴퓨터 기억 용량에 제한없이 수행하기 위한 다중블럭 격자기법이 사용되었다. 분사기의 내부유동은 3차원 비압축성 Navier-Stokes 방정식으로 pseudocompressibility 방법을 이용하여 수치모사되었다. 정상상태의 해는 근사 인자분해에 의한 ADI 기법으로 계산되고, 공간미분항에 대해 nonstaggered 격자계에서 2차 중앙차분을 사용하며 수치해의 안정성을 위해 인공점성항을 추가하였다. 난류계산을 위해 Baldwin- Lomax의 대수적 난류모델에 다수의 벽면효과를 고려하였다. 해석결과는 분사기의 성능에 영향을 미칠 수 있는 유동조건에 따라 분석되었다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.10a
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• pp.11-11
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• 1998

최적의 액체 램제트 연소기 설계를 위하여 흡입공기와 분무, 혼합 그리고 이에 따른 연소의 일련의 과정이 일어나는 램제트 연소기의 유동해석을 2차원 및 3차원으로 수행하였다. 격자구성은 연소기에 공기를 공급하고 연료를 분무하는 공기 유입관 영역과 연소실 및 노즐 영역, 그리고 출구 대기 영역으로 나누어 독자적으로 격자를 생성시켰다. 연소실 내의 유동 특성에 있어서 2차원과 3차원의 유동해석 결과는 선회영역 유동특성이 크게 차이가 남을 알 수 있었다. 따라서 실제 액체 램제트 연소기의 설계를 위해서는 3차원 유동해석과 실험이 반드시 필요하다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2008.05a
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• pp.268-271
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• 2008

In order to understand mixing characteristics of the APU combustor, sector combustor which size is 1/6 of the real combustor was manufactured. To see the inner side of combustor, Poly Carbonate material is used as a combustor riner. Turbo blower is used as a air supplying device and valves are used as controling the air flow. Maximum flow rate of the blower is 7 $m^3$/min and maximum inlet velocity is up to 100 m/s.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.13 no.6
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• pp.48-55
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• 2009

The purpose of using Gas Generator Oxidizer On/Off Valve(GOV) is to control opening and closing of oxidizer mass flow. This paper describes analytical results of flow and structural properties for four different GOV models, using commercial software such as Fluent(Ver. 6.3.26) and NASTRAN(2005 r.2), PATRAN(2005 r.2). Analytical results show that GOVs could generate 2.3~3.8 kg/s of oxidizer mass flow rate and come up with 1.09~1.42 of safety factor.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.25 no.3
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• pp.1-13
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• 2021

Effects of the nozzle wall angles on the supersonic flow field in a thrust optimized nozzle were numerically investigated. The combustor and operating condition of 30-tonf rocket engine was selected to study the optimum nozzle shape. The nozzle flow of combustion products was realized by the shifting equilibrium calculation for the propellant of kerosene-LOx. The change of nozzle wall angles induced different developing patterns of the internal and secondary shock wave. The optimum nozzle was obtained when the internal shock was in a specific position at the nozzle outlet. The nozzle wall angles of the optimum nozzle were very similar to those of the optimum nozzle which does not consider the shock wave.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.17 no.4
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• pp.43-48
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• 2013

A study is analyzed on the adverse pressure gradient and the transient regime of supersonic diffuser with Computational Fluid Dynamic. The flow field of supersonic diffuser is calculated using Axisymmetric two-dimensional Navier-Stokes equation with $k-{\epsilon}$ turbulence model. The transient simulation is compared in terms of mach number and static temperature of vacuum chamber according to pressure variation of rocket engine combustion chamber. Combustion gas flow into the vacuum chamber during operation of the supersonic diffuser. According to this phenomenon, the pressure and the temperature rise in the vacuum chamber were observed. Thus, the protection system will be necessary to prevent the pressure and temperature rise in the transition process during operation of the subsonic diffuser.