• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.25 no.2
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• pp.66-78
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• 2021

In this study, the effect of Symmetry Breaking was compared according to the equivalent ratio condition and the number of nozzles where combustion instability occurs in an annular combustor. Generally, due to the relatively short combustor length, a longitudinal instability was less likely to occur in the annular combustor, but the combustion instability sometimes happens when ducts such as transition piece in gas turbine power station are present. In this case, due to the duct, only the longitudinal instability mode is observed. The characteristics of Symmetry Breaking were investigated according to the number of five lean nozzles and the equivalent ratio combination, and as the equivalent ratio decreased, the effect of Symmetry Breaking rapidly occurred, and the instability was dramatically disappeared and the amplitude was greatly reduced. In addition, it was confirmed that as the number of lean nozzles increased, a phenomenon such as a reduction in the equivalent ratio appeared.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.04a
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• pp.17-17
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• 1998

연소반응을 가지는 후류(wake)는 가스터빈 연소실의 flame holder 등에서 발생한다. 후류유동의 안정성 혹은 불안정성은 이러한 유동에 있어서 많은 영향을 끼치므로 상당히 중요하다. 본 연구는 위와 같이 연소 반응에 의한 밀도구배를 가지는 후류유동에 대하여 불안정성 해석을 수행하였다. 교란에 대한 지배방정식은 Navier-Stokes 방정식에서 점성항을 제외한 Euler 방정식을 고려하였다. 충류유동의 압력은 일정하다고 가정하였다. 교란 방정식을 유도하기 위하여 충류 유동이 평행하여 유동 방향에 수직한 방향의 구배만이 존재한다고 가정하였다. 모든 변수들은 충류 유동의 값과 움직이는 파장의 형태를 가지는 작은 교란의 합으로 생각하여 압력에 대한 교란방정식을 구하며, shooting법과 Newton-Raphson법에 근거를 두는 반복법을 사용하여 풀었다. 불안정성 해석을 수행하는 기본 유동의 속도장 및 온도장은 불안정성 해석을 수행하는 기본 유동의 속도장 및 온도장은 비압축성의 경우 우선 Gaussian Profile 가정함과 동시에 연소반응을 포함하는 유동장을 보다 정확히 구하기 위하여 Navier-Stokes 방정식으로부터 구한 결과를 사용하였다. 연소반응을 포함하는 유동장을 구할 때에는 해석상 편의를 위해 예혼합물질은 이상기체로, 화학반응은 1단계의 비가역반응으로 가정하였으며, 반응열로 인한 부력의 효과는 무시하였다. 위와 같은 유동장을 가지고 불안정성 해석을 수행한 결과 후류유동은 두 개의 변곡점을 가지며 sinuous 모드와 varicose모드의 두 개의 불안정성 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.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1996.04b
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• pp.99-105
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• 1996

공기 베어링은 마찰과 열 발생이 적고 회전 정밀도가 우수하여 고속 회전하는 축을 지지하는 용도로 많이 사용되고 있다. 그러나 공기 베어링도 유체 베어링이라면 어느것이나 갖는 Whirl 불안정성이라는 치명적인 결점을 갖는데 현재 이것의 발생 시점이 공기 베어링을 사용하는 시스켐에 있어서 고속화의 한계로 되어있다. 본 논문에서는 불안정성의 원인이 되는 동압 발생을 억제할 수 있는 방법으로 베어링의 위치가 축의 위치에 대해 일정한 각도 지연을 갖도록 제어되는 것을 제안하고 여러 각도지연 크기와 제어게인에 따른 안정특성을 이론 해석을 통해 조사하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.227.2-227.2
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• 2016

환형 전자 빔이 진행됨에 따라 표면파의 전단 유동에 의해 발생 및 진행되는 diocotron instability(다이오코트론 불안정성)를 안정시키기 위해, 나선형 자기장이 인가된 상황을 2차원 PIC 시뮬레이션을 통해 구현하고 그 효과에 대한 조사가 수행되었다. 나선형 자기장은 2차원 단면 상에서 회전하는 자기장으로 표현되었고, 이에 대해서 자기장이 회전하는 각도와 회전 주기, 회전 방향을 변수로 하여 그 효과를 나타내었다. 결과적으로, 자기장이 회전 하는 방향과 전자 빔이 회전하는 방향이 반대가 되었을 때, diocotron instability가 진정되는 효과를 얻었으며 이는 불안정성의 근원인 전단 유동을 완화시킴으로써 얻어진 결과임이 확인되었다. 이 때, 동반되는 밀도 분산 현상에 대해서도 고려가 되었고, 결론적으로 인가되는 나선형 자기장에 대하여 가장 적절한 조건에 대한 조사가 수행되었다.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2008.11a
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• pp.144-149
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• 2008

A transient finite element simulation is developed for the two-dimensional stationary elastoplastic layer between sliding layers, to investigate thermoelastoplastic instability(TEPI) due to frictional heating in the material. The analysis will show some differences between the case of thermoelastic instability and TEPI, especially according to the contact pressure above yield stress. A transient behavior of contact pressure is captured to explain the behavior of thermoplasticity of contact with different sliding velocity. The instability of contact pressure in the long range of braking time will be explored to understand the generation mechanism of hot spots.

• Journal of KSNVE
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• v.11 no.2
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• pp.315-322
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• 2001

This paper is focused on the frictionally induced thermoelastic instability (TEI) in automotive disk brakes. This instability leads to the formation of localized high temperature contact regions known as hot spots. This article investigates the themoelastic instability in automotive disk brake systems consisting of a finite thickness layer (disk) and two half-planes (pads) using a perturbation method. The antisymmetric mode involves hot spots located alternately on two sides of the disk. As a result the circumferentially periodic hot spots produce rotor surface distortion and Induce low frequency vibration. Also the effects of system parameters on the critical speed for TEI are investigated.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.6 no.3
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• pp.38-46
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• 2007

Weight reduction for an automobile component has been sought to achieve fuel efficiency and energy conservation. In response to this trend, a new disc-brake called the circumferential friction disc-brake is suggested. This paper compares the mechanical performances of a conventional disc-brake and a suggested disc-brake, under the dynamic braking condition. The thermoelastic instability is considered to simulate the test condition. Furthermore, the metamodel using kriging interpolation method is introduced to obtain the optimum design of a suggested circumferential friction disc-brake. The design results obtained by the kriging method are compared with those obtained by the ANSYS.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.14 no.5
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• pp.130-137
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• 2006

A transient finite element simulation is developed for the two-dimensional thermoelastic contact problem of a stationary functionally graded material between sliding layers, with frictional heat generation. Thermoelastic instability in functionally graded materials is investigated. The critical speed of functionally graded material coating disk is larger than that of the conventional steel disk. The effect of the nonhomogeneity parameter in functionally graded material is also investigated. The results show that functionally gradient materials restrain the growth of perturbation and delay the contact separation.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.26 no.6
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• pp.62-73
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• 2022

This research proposes a method to control combustion instability in a gas turbine combustor having an annular combustor form and compares the effect of flow symmetric braking through nozzle arrangement and the corresponding change in equivalent ratio. To this end, the symmetry breaking effect was confirmed through mode analysis of FFT, Time signal, and phase trajectory. In addition, the unstable area and the stable area were identified through mode analysis, and this was shown on the contour map. The present research shows that instability occurs when the equivalent ratio and the arrangement of the nozzles are symmetry or when the nozzles are continuously arranged, but if the arrangement and equivalent ratio are not symmetry, the combustion instability decreases dramatically even if the difference in the equivalent ratio is small.

• 대한관절경학회:학술대회논문집
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• 2009.10a
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• pp.64-65
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• 2009