• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2013.04a
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• pp.327-330
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• 2013

Converging-diverging 노즐은 시스템 내부 유동에 적용되는 속도면적 법칙을 통해, 아음속 유동을 초음속으로 만드는 장치이며, 항공기 엔진 등에서 추력을 얻기 위해 쓰인다. 이상기체, 등 엔트로피를 가정한 동일 입구 조건에서, 출구로 빠져나오는 유동의 속도는 오직 면적 비에만 관계한다. 그러나 실제현상에서는, 출구에서의 유속이 유동의 압축성 효과 및 벽면에서의 전단력 등으로 인해 노즐 형상마다 상이한 결과를 낳는다. 본 연구에서는 EDISON Simulation을 활용하여 다양한 노즐 형상에 따른 출구에서의 Mach number를 구하고, 각각의 결과로부터 경향성을 찾는다. 또, 계산 결과를 이론식을 통해 도출되는 결과와 비교한다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.10 no.1
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• pp.54-63
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• 2006

Ejector system are used to transport a low momentum flow to the higher pressure flow by the momentum change between high and low momentum flows. This system is used to simulate the high altitude and Mach number condition over altitude 20 km and Mach 4 of the supersonic test facility. We applied the design and the performance analysis technique(EISIMP code) of the Ramjet Test Facility(RJTF) air system in JAXA to the ejector system of the ramjet test facility in KARI. After preliminary design of the ejector system, we performed a computational study using FLUENT and investigated shock structures and flow characteristics of the ejector system.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.10a
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• pp.3-3
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• 1998

액체추진제 로켓엔진 연소실에는 고유모드에 대응하는 음향파동이 내재되며 이러한 음향파동은 연소와의 상호작용을 통하여 불안정한 음향에너지를 공급받아 증폭되며 결국에는 연소불안정 상태에까지 이르게 된다. 이와 같은 불안정한 상태에 이르기 위해서는 연소로부터 되먹임되는 불안정 에너지의 양이 충분히 크고 구동 음향파동에 근접한 위상을 가져야 한다. 이와 같은 구동 메커니즘을 구성하는 상세한 물리적 현상들을 규명하고 예측하기 위한 많은 연구들이 보고되었으며, 이들 중 이론적인 시간 지연 모델을 사용하는 음향적인 방법은 매우 경제적인 반면 연소 현상에 대한 상세한 모사가 생략되어 연소 불안정의 구체적인 원인을 규명하는데 어려움이 있고, 파동 방정식에 의하여 연소실 내부의 파동 에너지 증가를 예측하는 방법은 연소기 내에서의 연소 메커니즘에 대한 고려 없이 연소에 의해 발생하는 에너지만을 포함하는 단점과 선형적인 연소 불안정에만 제한된다는 제한이 있다. 음향장과 커플된 기화반응 모델은 분무액적의 기화 과정이 추진제 연소의 지배과정이라는 가정 하에 연소응답을 기화반응으로 대체하는 방법으로, 역시 단시간 내에 결과를 얻을 수 있다는 장점이 있으나 기화반응으로부터 음향파동으로의 에너지 되먹임 과정이 배제되어 있어 정확한 결과를 구하기는 어렵다. 이에 대하여 최근에는 전산 모사적인 방법을 사용하는 대규모의 연소장 해석이 가능하여 짐으로써 음향파동에 의한 외란과 에너지 되먹임과정을 모두 포하마여 수치적인 방법을 사용하여 계산하는 액체추진제 로켓엔진의 고주파 연소불안정 해석방법들이 제시되고 있다.안정성 모드가 있음을 보였다. 밀도 변화가 있는 경우나 밀도 변화가 없는 경우 모두 sinuous 모드의 가장 불안정한 모드가 varicose 모드의 가장 불안정한 모드보다 더 불안정함을 보여주어 후류 유동은 자유 유동에 가까운 위상 속도를 가지는 sinuous 모드에 의해 지배될 것임을 예측할 수 있다. 연소반응이 완전연소에 가까울수록 그리고 압축성 효과가 클수록 유동내부의 온도가 증가하고 점성 또한 증가하여 후류유동은 안정됨을 알 수 있었다 유동변수들의 contour로부터 유동의 특성을 예측한 결과 baroclinic 항이 dilatational 항보다 상대적으로 크며, 중심선 상하에 생기는 vortex를 더욱 성장시킬 것으로 생각된다.냉각 홀의 막임, 연소 입자의 점착 부위 등을 예측하여 보완책을 준비할 수 있도록 하였다.$mm^2$sec였으며, 이는 다른 graphite/epixy 복합재의 확산계수와 유사한 값을 나타내고 있다. 또한 추진제가 충전된 연소관을 절단하여 밀폐한 후 95%RH 습도 조건에 보관함으로써 연소관 내부의 추진제 기계적 특성에 미치는 침투된 습기의 영향도 함께 고찰하였다. 추진제에 따라 차이는 있겠으나 추진제가 충전된 연소관은 순수 복합재 연소관에 비해 습기의 투과 정도가 작으며, 본 연소관에 충전된 RDX/AP계 추진제의 경우 추진제의 습기투과에 의한 추진제 물성 변화는 미미한 것으로 나타났다.의 향상으로, 음성개선에 효과적이라고 사료되었으며, 이 방법이 편측 성대마비 환자의 효과적인 음성개선의 치료방법의 하나로 응용될 수 있으리라 생각된다..

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.22 no.3
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• pp.210-219
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• 2014

The MPI dual injection engine can enhance the fuel efficiency and engine power. By using one injector per one intake port, MPI dual injection engine has an excellent fuel atomization and targeting injection. As the basic research for the MPI Dual injection engine design, this research was investigated in order to understand the characteristic of the in-cylinder flow and fuel behavior according to engine temperature condition and the fuel type in the MPI dual injection engines. The 3D unsteady CFD simulation for the MPI Dual injection engine was performed using STAR-CD. The engine operating condition was 2,000 rpm/WOT. The parameters for this study were fuel types, fuel temperatures and wall temperatures. As a result, the intake air amount, evaporated fuel in the cylinder and the fuel film on the wall were presented according to parameters that depend on the fuel properties and engine wall temperature. Also, the results were influenced by in-cylinder flow such as the intake flow, back flow and so on.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.23 no.2
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• pp.221-229
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• 2015

The PFI dual injection engine using one injector per an intake port was developed for solving the DISI engine cost problem. Excellent fuel atomization and targeting of the PFI dual injection engine made enhancement on the fuel efficiency and engine power. In order to develop a PFI dual injection engine, characteristics of the in-cylinder flow and fuel behavior with respect to fuel injection angle and cone angle of the PFI dual injection engine was investigated. Numerical calculation was conducted to analyze 3D unsteady in-cylinder flow and fuel behavior using STAR-CD. The engine operating condition was 2,000rpm at WOT. As a result, the amount of intake air, evaporated fuel and fuel film according to injection angle and cone angle were presented. The results were influenced by interaction between injected fuel and intake port wall.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2010.11a
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• pp.419-422
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• 2010

An unsteady numerical combustion analysis was performed to investigate the combustion characteristics of A Dual Combustion Ramjet(DCR) engine using a gas generator. According to a variance of the equivalence ratio of the gas generator, the flow pattern in the combustor was analyzed. A typical acoustic frequency in the combustor was observed by detail analysis of pressure fluctuation at each location of the combustor.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.21 no.9
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• pp.610-616
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• 2020

This study conducted joint research with the Navy logistics command ship technology research institute to resolve the occurrence of naval vessel's high-temperature warning and equipment shutdown caused by VRTU overheating during summer operation and the dispatch of troops to equatorial regions. The cooling effect was checked according to the installation of a thermoelectric device cooling system, and heat flow and heat transfer characteristics inside VRTU was analyzed using Computational Fluid Dynamics. In addition, the temperature distribution inside the engine room was assessed through interpretation, and the optimal installation location to prevent VRTU overheating was identified. As a result, the average volume temperature inside the VRTU decreased by approximately 10 ℃ with the installation of the cooling system, and the fan installed in the cooling system made the heat circulation smooth, enhancing the cooling effect. The inside of the engine room showed a high-temperature distribution at the top of the engine room, and the end of the HVAC duct diffuser showed the lowest temperature distribution.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1996.10a
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• pp.65-70
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• 1996

엔진소음을 소음특성에 따라 분류하면 공력소음(Aerodynamic Noise), 연소소음(Combustion Noise), 기계적인 소음(Mechanical Noise)으로 나눌 수 있으며 소음원의 종류에 따라 분류하면 배기계소음(Exhaust System Noise)으로 나눌 수 있으며 소음원의 종류에 따라 분류하면 배기계소음(Exhaust System Noise), 흡기계소음(Intake System Noise), 냉각계소음(Cooling System Noise), 엔진표면소음(Engine System Noise)등으로 분류할 수 있다. 이러한 여러소음중 엔진 내부의 유동에 의한 흡배기계통으로의 소음방출은 자동차 실 내외 소음의 중요한 문제로 대두되는데, 이를 줄이기 위해 그 동안 소음기 등의 서브시스템의 형태와 그 위치조정에 관한 연구가 수행되어 왔다. 그러나 이것이 비용 또는 성능에 영향을 미치므로 본질적인 소음원을 규명해 내는 것이 필요하게 되었다. 흡배기계의 소음은 엔진의 흡입, 배기행 정시 피스톤의 운동에 의해 팽창 및 압축파 형태의 압력파(pressure wave)로 발생하게 되고, 밸브근방에서는 유동의 박리(separation)에 의해 발생하게 된다. 소음기 등의 서브시스템에서도 유동의 박리에 의해 발생하게 되며 특히 배기행정시 발생하는 압력파는 비선형영역에 있게된다. 흡기소음은 배기에 비해 그 크기가 작아서 그동안 등한시 되어왔으나 이것이 소비자의 불평요인으로 작용하므로써 이에 대한 연구도 활발히 수행되어야 한다. Bender, Bramer[1]는 흡배기계 소음의 외부 방사에 관하여 전반적으로 기술하였고 Sierens등[2]은 흡기계에서 1차원 MOC(Method of Characteristics)방법으로 비정상 유동해석을 하고 실험결과와 비교하였다. J.S.Lamancusa 등[3]은 흡기 소음원을 실험을 통해 예측하였고, 흡기소음도 비선형 거동을 보인다고 밝혔다. Yositaka Nishio 등[4]은 새로운 흡기실험장치를 고안하여 공명기(resonator)의 위치 변화에 의한 저소음 흡기계를 설계 초기단계에서부터 적용하려 하였다. 일반적으로 흡배기계의 복잡한 형상 때문에 대부분 실험을 통해 문제를 해결하려 하였고, 수치해석은 피스톤의 운동을 배제한 단순화한 흡배기계의 정상상태 유동해석이 주를 이루어왔다. Taghaui and Dupont 등[5]은 KIVA코드를 사용하여 흡기포트와 연소실 그리고 밸브의 움직임을 동시에 고려한 수치해석을 도입하였다. 하지만 이들이 밸브의 운동을 고려하기 위해 사용한 이동격자는 격자점은 시간에 따라 변화하지만 그 격자의 수가 일정하게 유지되어 있어서 밸브의 완전개폐를 해석할 수가 없다. 강희정[6]은 단일 실린더와 단일 배기밸브를 갖는 문제로 단순화하여 피스톤과 밸브의 움직임을 고려하므로써 배기행정 후 소음이 어떻게 전파해 나가는가를 연구하였다. 본 연구에서도 최소밸브간격과 최대밸브간격 사이에서만 계산이 가능하나 흡기의 경우는 밸브가 닫힐 때 생기는 압력파가 중요하므로 실린더와 밸브사이에 벽면조건을 주어 밸브의 개폐를 모사하였다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.24 no.3
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• pp.47-53
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• 2020

In this study, the optimization design data was presented by analyzing the performance and durability of the cooling fan by one-way fluid-structure interaction analysis of the cooling fan shape used in the engine generator. For this purpose, a steady-state analysis was performed on the flow field inside the cooling fan, and the durability was analyzed by using the steady-state calculation results as input data for structural analysis. Six types were modeled for fluid analysis by changing the blade and sweep angle of the cooling fan, and the ratio of mass flow rate and torque was best in A type, but B type with relatively large mass flow rate was the best. It was judged to have flow performance. As a result of examining the structural analysis by setting the four blade thickness of the B type selected through the fluid analysis, it was judged that B Type-3 is the most suitable when considering the fatigue safety factor.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2017.05a
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• pp.112-115
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• 2017

We analyzed the rocket engine flow to check whether the possibility of the ground test and the equipment safety problems in the high altitude engine test facility. The test condition is that the vacuum chamber is open and the coolant water is injected into the supersonic diffuser. The analysis uses two-dimensional axisymmetry with a mixture of plume, air, and cooling water. As a result, the ground test was possible up to the cooling water flow rate of 200 kg/sec. However, due to the back flow of the initial plume, the vacuum chamber is exposed to high temperature, and at the same time, the inside of the vacuum chamber is contaminated due to the reverse flow of the cooling water. Therefore, sufficient insulation measures and work for pollution avoidance should be preceded.